00 PPT课件 对输电所“220kV富鱼线断线事件原因分析报告”结论的分析思考.ppt

1、对输电所对输电所20122012年年1212月月0303日日“220kV220kV富鱼线断富鱼线断线事件原因分析报告线事件原因分析报告”结论的分析思考结论的分析思考石双林石双林20132013年年3 3月月1010日日目目 录录 一、目的一、目的 二、分析思考依据二、分析思考依据 三、事件发生三、事件发生分析分析课件形成的过程（阶段）课件形成的过程（阶段） 四、断线事件分析过程描述四、断线事件分析过程描述 五、对输电部分析的几点疑义五、对输电部分析的几点疑义 六、利用旧导线并压接施工不可回避的客观状况六、利用旧导线并压接施工不可回避的客观状况 七、思考的小结思考后的建议七、思考的小结思考后的建

2、议 一、目的一、目的 通过对“2012-12-03 输电所 220kV富鱼线断线事件原因分析报告”的分析思考，探讨在分析事件（事故）时应遵循的基本原则及提出对事件（事故）发生可能因素应考虑的要点，力求对监理人员处置事件（事故）的能力提高有所帮助。二、分析思考依据二、分析思考依据* * 2012-12-03 2012-12-03 输电所输电所 220kV220kV富鱼线断线事件原因分析报告富鱼线断线事件原因分析报告.doc.doc* * 2012-08-09 2012-08-09 生技部事件分析会记录生技部事件分析会记录.jpg.jpg* * GBGBT1179-2008 T1179-2008

3、圆线同心绞架空导线圆线同心绞架空导线.pdf.pdf中的中的5.6.25.6.2条条( (书书6767页页) )；表表E.2(E.2(书书30313031页页) )* * SDJ226-1987 SDJ226-1987 架空送电线路导线及避雷线液压施工工艺规程架空送电线路导线及避雷线液压施工工艺规程.doc.doc* * 参考资料参考资料 电流的趋肤效应电流的趋肤效应.doc.doc* * 参考资料参考资料 趋肤效应趋肤效应 整理：王文雄整理：王文雄.doc.doc* * 参考资料参考资料 LGJLGJ型钢芯铝绞线的物理参数及载流量型钢芯铝绞线的物理参数及载流量.doc.doc* * 参考资料

4、参考资料 LGJLGJ型钢芯铝绞线（分裂导线）载流量型钢芯铝绞线（分裂导线）载流量.doc.doc三、事件发生三、事件发生分析分析课件形成的过程（阶段）课件形成的过程（阶段） 本次事件发生后，为有效找出防止再发生的控制措施，对事件的控制、分析过程共经历了如下过程（阶段） 3.1 2012年8月7日19时19分事件发生，输电所即刻对情况进行调查,并进行处置；于8月8日17时10分排除故障，线路由检修转为运行。 3.2 2012年8月9日生技部对断线事件召开分析会 3.3 2012年12月3日 输电所发出“220kV富鱼线断线事件原因分析报告” 3.4 2013年1月监理部收到输电所的分析报告 3

5、.5 2013年2月石双林收到转发的输电所分析报告 3.6 2013年3月经仔细分析输电所的分析报告后,为配合3月份的监理人员培训,认为有必要制定“对输电所“220kV富鱼线断线事件原因分析报告”结论的分析思考”课件，以提高监理人员的分析、处置能力而编制此课件。四、断线事件分析过程描述四、断线事件分析过程描述4.1 4.1 生技部生技部20122012年年8 8月月9 9日对断线事件分析会的分析结论要点日对断线事件分析会的分析结论要点* 导线在强电场运行环境下，其钢芯强度随着时间的延长，抗拉强度会逐步下降。* 根据运行提供的温度监测记录分析，导线节点温升均处于正常情况，基本可以排除因接触不良造

6、成节点温升对导线产生不良影响的因素。* 压接管出口（含钢管）是应力集中的地力，即拉力变异的位置。* 因导路巳运行18年，且长期处于满（超）负荷（700A1000A）状态，初步可以考虑断线系导线钢芯强度自然下降造成。* 有必要对旧导线做拉力试验，以测定旧线拉力是否满足原设计规定的要求。* 初步处置意见： （1）委托广东电科院做钢芯强度、成分、拉力等相关分析试验。（2）建议：考虑以后运行风险（因此线路未端有重要用户），拟考虑对全线旧导线进行更换为宜。* 2012年8月9日生技部会议记录及事件相关图片： 2012-08-09 事件分析会记录.jpg； 2012-05-10 输电所监测发热状况(A、B

7、、C相）.JPG； 2012-06-11 输电所监测发热状况(C相).JPG； 2012-06-13 输电所监测发热状况(A、B、C相).JPG； 2012-06-14 输电所监测发热状况(A、C相).JPG； 2012-07-10 输电所监测发热状况(C相).JPG； 2012-08-09 220kV富鱼线#28-#29断线压接管断口状况01.shs； 2012-08-09 220kV富鱼线#28-#29断线压接管断口状况02.shs导线型号为LGJ-240/40，1996年投入运行 最近一次改造为2009年6月 2011年后导线载流量变化 依据：根据广州电力设计院核算，可以按照线温80的原

8、则控制载流量，即原先夏季控制载流量（环境温度35，线温70）994A提升至（环境温度35，线温80）1186A，载流量提高了192A。 断线时间：2012年8月7日19时19分 断线过程：钢芯的两个断口一定是压接管内的断口1首先发生。 判断：这是因为导线张力的传递路线为：导线钢芯钢锚挂线金具，如若断口2首先发生，则导线张力将不会传递到钢锚处的钢芯上，断口1便不会继续发生。 断线过程：在断口1发生后，然后才是铝管端口处（断口2）的铝线和钢芯断开 判断：在断口1发生后，导线张力将形成一个冲击荷载作用在线夹上，与此同时，铝管端口铝线在巨大冲击力的作用下同时拉断，在铝线被拉断之后，导线与耐张线夹之间仅

9、仅通过钢芯连接，此时所有的电流全部通过钢芯进行传导。在超过线路运行电流的作用下，钢芯的温度很快便超过300，钢芯强度急剧下降，钢芯被拉断。 4.2 4.2 输电所输电所20122012年年1212月月3 3日对线路运行状况及断线过程分析日对线路运行状况及断线过程分析分析结论 1、本次断线事件的根本原因是压接施工时施工人员未按照相关工艺要求进行操作，旧铝线表面的氧化膜未清除便进行压接，引起耐张管内钢芯过流发热，强度降低导致断线。2、钢芯的一共有两处断口，首先发生的是钢锚端口处的钢芯被拉断，然后才是铝管端口处的铝线和钢芯断开，这两处断口有先后顺序，但间隔时间很短，几乎在瞬间完成。 注：本工程导线为

10、双分裂导线； 仅C相断1根子线。五、对输电部分析的几点疑义五、对输电部分析的几点疑义疑义疑义1 1、导线长期超负荷运行，输电部为何不进行长期超负荷（强电场）运行条件下对导线（钢铝丝）可能产生不利影响（拉力强度变化）程度的分析。1.1 输电部分析中认定文字表述： 2011年，按照局有关部门要求，220kV富鱼线载流量需要提升，根据广州电力设计院核算（仅核算了提升载流量后跨越物的安全距离）后，线底各跨越点安全距离满足要求，可以按照线温80的原则控制载流量，即原先夏季控制载流量（环境温度35，线温70）994A提升至（环境温度35，线温80）1186A，载流量提高了192A。2011-2012年度夏

11、期间，线路基本长期处于重载或满载的运行状态。1.2 生技部召开的分析会巳提出对钢芯做试验,为何在进一步分析时回避此问题? 1.3 根据有关资料，LGJ-240/40导线正常载流量正常载流量为：线温7070时时440A440A、线温线温8080时时546A546A、线温、线温9090时时633A633A。见参考资料 LGJ型钢芯铝绞线（分裂导线）载流量.doc；参考资料 LGJ型钢芯铝绞线的物理参数及载流量.doc。1.4 本工程2011年前夏季控制载流量比正常载流量正常载流量规定多出： 994A-(440*2)A=114A（超13%） 本工程2011年后夏季控制载流量比正常载流量正常载流量规定

12、多出： 1186A-(546*2)A=94A （超 8%）1.5 载流量长期超负荷，对导线的铝、钢股产生的变异情况为何不进行分析？疑义疑义2 2、促使断点1（线内钢模出口处）断线的原因分析思考。2.1 输电部分析报告的表述： * C相 2013-8-7 15：00 最大电流为1152A；19：15最小电流为0A。见2012-12-03 输电所 220kV富鱼线断线事件原因分析报告中“事件发生当日电流监测情况”.doc 根据断线时的工况，当时没有大风和雷电，排除因为雷击导致的断线可能。此时导线张力约为16.655kN，而LGJ-240/40的计算拉断力为83.37kN，显然此时的导线张力不可能将

13、正常状态下的钢芯拉断。 * 显然，氧化膜的电阻值要比钢锚的电阻值大得多，在此种情况下，钢锚和钢芯将有很大的电流通过，这也是解剖发现钢锚和钢芯呈黑色的原因所在。钢芯材料为回火索氏体,尽管常温下屈服强度很高，但当温度超过300时其强度便急剧下降。由于大电流的通过，钢锚和钢芯将会发热，导致钢材的强度降低，而因为压接的原因，钢锚端口处的钢芯存在应力集中，这样此处便首当其冲成为断线的发生点，由于在断线时的温度只是使得钢芯强度降低，远未达到其熔点，因此钢芯断口1处仅仅出现缩颈，并未有烧溶痕迹。2012-12-03 输电所 220kV富鱼线断线事件原因分析报告(割开后管内部状况).doc 2.2 2012年

14、8月9日生技部事件分析会输电部提供的导线监测数据： 2012-5-102012年7月10日共5次测温数据显示：B相线温为34.2（1094A）C相小于此值、另4次C相线温在35.2 (947A)、40.3 (729A)、39.1 (823A)、46.9 (753A)之间变动,均在线温70 （440*2=880A）运行规定值左右变化。测温图见本课中第4页倒数第31行。2.3 根据电流的趋肤效应分析(见参考资料 电流的趋肤效应.doc；参考资料 趋肤效应 整理：王文雄.doc)导线内部实际上电流很小，电流集中在临近导线外表的一薄层和架空输电线中心部分改用抗拉强度大的钢丝。虽然其电阻率大一些，但是并

15、不影响输电性能，又可增大输电线的抗拉强度的表述看，输电部分析中的“氧化膜的电阻值要比钢锚的电阻值大得多，在此种情况下，钢锚和钢芯将有很大的电流通过，”的论断有侍思考。2.4 对疑义2的分析思考：* 根据以上数据分析，C相断线前若干时段中导线所处环境无异常情况，线温和最大负荷均处于长期运行控制状态(负荷均未达到计划提升最大值)，可初步考虑不是因为电阻值较大，造成线温突然异常升高造成钢芯强度突降而断线。* 从8月7日15时C相最大电流达1152A后经2小时发现断线分析，此时负荷巳达计划提升最大值，且超正常载流量的（1152-880）=272）/880=31%(负荷增量)，结合12月3日分析报告述“

16、广州电力设计院仅核算了提升载流量后对跨越物的安全距离）”并未按运行18年且采用旧线压接的工况条件进行导线可承受最大负荷情况核算分析看，可认为：此线在线温70 （440*2=880A）运行工况下是不太可能由于温升造成钢芯强度突变的。只有当其所承受载流量大大超过其可承受极限时，在其他不可避免（如涡流增强）的客观条件下，造成温度突然升高，促使钢芯拉力强度突然变异（突降）从而断线较为合理。* 旧导线长期在高负荷（994A左右）下运行，其钢芯在强磁场、强涡流、强电流环境条件影响下可承受的抗拉强度必然下降到何程度（见2012-08-09 生技部事件分析会记录.jpg）情况无分析测试时，断然判定“此时导线张

17、力约为16.655kN，而LGJ-240/40的计算拉断力为83.37kN，显然此时的导线张力不可能将正常状态下的钢芯拉断”的结论，何为“正常张力”判定有侍思考（显然旧导线张力控制不应与新建线路初始张力采用同一数量等级？六、利用旧导线并压接施工不可回避的客观状况六、利用旧导线并压接施工不可回避的客观状况6.1 新旧导线线股延展性（塑性）状况分析： 根据多年对所使用的新旧导线观察：新导线的延展性（塑性）明显大大好于旧导线。经强电场作用后的旧导线会产生脆性，从而其延展性（塑性）是否完全适宜按新线进行压接的工艺操作是否符合旧线压接特点，压后其握着力是否低于新导线等情况，有待思考？6.2 新旧导线铝股

18、表面氧化层状况分析： * 新导线表面的氧化层是在常温、自然条件下形成的氧化膜，其厚度仅为一极薄状态，色彩接近新铝线呈暗银白色； * 而旧导线在经过强电场、强电流等外部环境作用后，其表面形成的氧化膜是一较厚的呈深黑色的物质。 * 钢芯表层的锌层变化与铝表层变化类似。6.3 新旧导线铝股清除氧化层后线径变化分析： * 新导线清除薄薄的氧化层后，线径基本没有明显的变小； * 旧导线清除厚厚的氧化层后，线径有明显的变小； * 具体线径变化程度有侍试验确定。 * 注：导线压接管与线径直径变化超过规程充许的限值时，是不宜进行压接的。6.4 新旧导线架线后驰度值变化与其承受张力状况分析： * 目前旧导线的驰

19、度值按设计要求应保持原驰度值不变。也就是说旧导线的运行应力（张力）保持设计初始值。 * 注：由于旧导线经历强电场和时间的作用功，其抗拉强度呈事实上的下降，且新压接管与旧导线匹配压接的特点，有必要考虑对旧导线采取增大驰度措施以适度降低导线的运行应力（即降低抗拉强度）。6.5 新旧导线压接拉力试验现状分析： * 由于旧线施工系改造工程施工，且受停电时间的制约和无旧线可去做拉力试验的原因，目前所有旧线改造后的压接均没有进行拉力试验。 * 此状况不符合规范标准的要求。七、思考的小结及思考后的建议七、思考的小结及思考后的建议7.1 7.1 对事件对事件( (事故事故) )分析方法要点的思考分析方法要点的

20、思考7.1.1 工程(运行)中事件(事故)的发生是由多种因素构成的，主要体现在如下方面：* 材料本身状况和其所处环境对其造成变异的情况；* 外力的强制影响作用（如强风、打击等）；* 施工工艺（例：工艺操作不符规定；工艺本身不成熟等）7.1.2 对事件（事故）的分析必须全面的找出可能促使其发生的各种因素。通过对所有可能因素逐一排除，保留直接促使其发生的因素，再通过分析确定各因素所占的百分比和偶然性与必然性，从而才能最终确定事件（事故）发生的真正（主要）原因。7.1.3 需防止预先带着主观性、单一性、倾向性的思维进行事件（事故）的分析。按此是不可能找到发生事件（事故）的真正（主要）原因的。在分析时

21、是应该注意的首要问题。7.2 7.2 思考后的几点建议：思考后的几点建议：根据以上分析，结合广州局的现实状况，提出几点不成熟的建议供参考。7.2.1 建议运行方* 对旧线压接管压后的静态电阻和同规格型号新导线压后的静态电阻测量并进行比对，以确实掌握新旧压接管静态电阻值的变化差异。* 对旧导线（钢芯）压接管压后拉力和旧导线线束本身拉力进行测量，以确实掌握经强电场、大电流作用后，导线（钢芯）抗拉强度变化的状况。以期了解旧导线可承受的拉力极限。* 定点对运行中的旧导线压接管进行连续（各种负荷状况下）测温，以掌握不同荷载情况下压接管温度变化情况。* 对旧导线(钢芯)进行完全清除氧化层后的线径进行测量，

22、以掌握在完全清除氧化层后线径的变量数据，并选择与之匹配的压接管型号,必要时做拉力试验并建立数据库，为今后改造工程采用压接管储备第一手资料。* 对旧导线不宜大幅度提高载流量。7.2.2 建议设计方和业主方* 建议业主计划停电时留足拆旧线后,利用旧线进行压接管压后拉力试验的时间。* 建议设计单位尽可能在同一耐张段内将旧线全部换成新线，不再采用旧线压接的设计方案。* 建议如必须用旧线压接时，应将此耐张段驰度值调大，以减少旧线的运行应力（即减少抗拉强度）7.2.3 建议施工、监理方* 施工应严格按“SDJ226-1987 架空送电线路导线及避雷线液压施工工艺规程.doc“规定清洗铝（钢）线表面氧化层；* 必须利用旧线做拉力试验，以确实掌握压接后旧线的抗拉强度（做破坏性试验），原则上没做拉力试验，不得进行压接。* 特殊情况不能先做拉力试验时，宜在压接时做一组试件，此数据应提供给运行方，做为其运行时的控制数据和可追溯数据。本课件观点仅供各位参考，愿能起到抛砖引玉的作用。本课件观点仅供各位参考，愿能起到抛砖引玉的作用。谢谢 谢谢 ！