深圳供电局王江波、周鸿铃等：一起500kV导线线夹过热缺陷案例分析_ballbet贝博网站官网

深圳供电局王江波、周鸿铃等：一起500kV导线线夹过热缺陷案例分析

时间: 2024-07-02 10:05:13 | 作者: ballbet贝博网站官网

线夹作为导线连接的重要部件，在电力系统架空线路中被普遍的使用，因导线断股、螺栓松动接触不良等导致的线夹过热现象时有发生。深圳供电局、广州供电局的王江波、周鸿铃、李光茂、乔胜亚、杨森在2024年第3期《电气技术》上撰文，对一起变电站500kV主变变高开关上方引下线线夹异常发热的紧急缺陷案例做多元化的分析，开展直流电阻试验、大电流温升试验、滑移试验、单线拉断力试验及解体检查，最终确定线夹过热原因为固定螺栓在投运时的紧固力矩不满足相关标准要求，垫片配置数量不统一，长期运行过程中导线受力导致线夹螺栓松动，致使线夹端部更易受潮腐蚀并进一步加剧接触不良，从而导致接触电阻增大，以及滑移试验与拉断力试验不符合要求。最后，提出对该批次导线加强红外监测的针对性运维策略。

架空输电导线作为电力系统的重要组成部分，其运行安全稳定性直接影响供电可靠性。线夹作为输电线路的重要组成部件，不仅要承受电载荷，还要承受导线的张力。在实际运行中，由于固定螺栓力矩不足、微风振动、机械负荷、腐蚀等因素，可能导致线夹固定连接处螺栓松动、导线断股、散股，进而导致接触电阻过大，在电流作用下易使导线及与其相连的固定线夹发热。如果未及时处理，不仅会影响导线的载流能力，长期过热还可能损坏线夹，加剧导线断股风险，严重时甚至导致导线断线，造成线路故障。

本文对一起变电站500kV主变变高开关上方引下线线夹异常发热缺陷案例进行分析，结合直流电阻试验、大电流温升试验、滑移试验、单线拉断力试验及解体检查，找到线夹过热原因并采取相应运维措施。

运维人员在对某500kV变电站进行红外测温巡视时发现，某主变变高开关A相上方T接线夹异常发热，最高温度为260℃，B相和C相相同位置温度为29℃，环境温度为22℃。红外测温图片如图1所示。

根据DL/T 664—2016《带电设备红外诊断应用规范》，接头和线℃属于紧急缺陷。该导线A，负荷率为41%，已运行28年。查阅过往历史缺陷信息，该导线个月内电流未超出额定载流量，且未出现短路电流等。

导线所示，导线由镀锌钢线、铝线及金属软管组成。对过热导线线夹进行外观检查，导线接近线夹位置有多股散股，且断开部位有发黑痕迹，如图3所示。

为找到线夹过热原因，对过热导线及线夹开展直流电阻试验、螺栓力矩检查、大电流温升试验、滑移试验、单线拉断力试验和解体检查。

对二分裂导线进行拆解，并对拆解后的两条导线及导线号导线号线号导线为对照导线所示，过热导线个线夹，分别命名如下：正常端1.1号线号线号线侧线号线侧线夹。分段进行直流电阻测试，结果见表1。

表1中：1号导线号导线m段的直流电阻均小于厂家规定的0.0514 W /km； 1号导线m段直流电阻略超厂家规定值； 1号导线W/km，结果不合格，主要原因为该处为导线《电力金具试验方法第3部分：热循环试验》要求：对于非压缩型金具，如果其电阻值不大于与金具等长的参照导线倍，则试验通过。

表3 多次敲击后的线号导线线夹处螺栓进行力矩测试，发现1.1号和2.1号线号线N∙m，说明导线号线夹侧螺栓存在松动情况。

根据螺纹紧固规定要求，对于M12螺杆，强度级为4.6级时，拧紧力矩标准要求为36～45N∙m，强度级为5.6级时，拧紧力矩标准要求为45～55N∙m，而本文线级，其拧紧力矩标准要求应在4.6级和5.6级之间，取40～45N∙m作为其正常紧固力矩，即1.2号、2.2号线夹螺栓力矩均不满足要求。

依据GB/T 2317.3—2008《电力金具试验方法第3部分：热循环试验》进行大电流温升试验，将导线首尾相连形成闭合回路，导线穿过升流器线圈，利用电磁感应产生回路感应电动势，通过控制调压器来调整试验回路电流，采用热电偶与红外测温相结合的方式进行测温。

分别向1、2号导线A电流，监测导线温度变化曲线，直到温度达到相对稳定且1h内变化小于1℃时，记录稳态温度。将发热端1.2号、2.2号线N∙m，重复进行温升试验。此时，环境温度为23℃，相对湿度为42%。温升试验及测点示意图如图5所示，测温位置1、2、3、4分别代表：断股位置2侧线侧线侧线夹内部与导线端部连接位置、导线号导线N∙m力矩前后的温度曲线温升试验及测点示意图

图7 1号导线N∙m力矩前后温度曲线号导线N∙m力矩前后温度曲线中，通过计算可以得到电流为500A时，热点温度约为342℃，而缺陷现场相同电流下测试温度为260℃，模拟试验温度高于缺陷现场温度，主要原因为缺陷现场导线高度较高，受测温角度及现场风速等环境因素影响，导致温度低于试验值。

在1000A电流下，位置3处有明显发热，热点达到344℃。图7和图8表明，力矩加至40N∙m后1、2号导线各位置温度下降。热点位于导线处温度低于线夹内导线端头部温度。施加力矩前，2号导线A电流下的热点温度超过350℃，800A电流下的热点温度超过450℃，在1 000A电流下的热点温度超过600℃。

从图9可以看出，2.1号、2.2号线处温度均明显下降；同时，在力矩增大后，2号导线A电流下的发热温度仍在150～230℃左右，超过DL/T 664—2016《带电设备红外诊断应用规范》对接头和线夹的热点温度要求：热点温度超过130℃时属于紧急缺陷，即力矩增加到标准要求时，2.2号线夹的紧固方式仍然存在发热风险。2号导线内部或线夹连接处可能存在其他接触不良情况。