赤峰220kV 乌大线倒塔事故分析

■于明星 ■国网蒙东检修公司，内蒙古 通辽 028000

1 故障设备基本情况

2013 年08 月14 日16 时03 分跳闸，故障相别为ABC 相，强送未成功。事故设备为220kV 乌大线，投运日期为1985 年2 月7 日。故障前线路运行状况良好。发生故障的设备为8 号、9 号、10 号，塔型为LVZ型拉线铁塔，呼称高均为23.7 米，全高26.7 米，8 号-9 号档距为313米、9 号-10 号档距为356 米、10 号-11 号档距为333 米导线型号为LGJ-300，导线排列方式呈水平排列，绝缘子型号:XP -6 瓷绝缘子。事故前乌大线带有220kV 电压运行，连接乌丹220kV 变电站和大板220kV 变电站。

2 事故发生、扩大和处理情况

电流差动保护动作，距离I 段保护动作，220kV 乌丹变重合闸不成功，强送不成功，故障录波器显示距离距220kV 乌丹变3.1KM、2.47KM、2.91KM;220kV 大板变电站保护装置故障测距为87.03KM、80.2KM、84.4KM，故障相别为ABC 相，强送未成功。16 时23 分，组织人员进行事故巡线。16 时45 分，根据故障录波器显示位置距离，发现220kV 乌大线8 号、9 号、10 号塔倾倒。

3 事故原因及扩大原因

(1)事故发生时故障杆塔所在区域天气状况为雷雨并伴有冰雹的强对流天气，能见度较低，街区风力达到8 级，风速约为19.6m/s。考虑到此风速为乌丹县城测得的风速值，而街区上有大型建筑物及绿化树木等设施，对风速起了一定的消减作用，而事故地点非常开阔，风力较实测值高，经气象部门推测，这种条件下山区瞬间风力预计达到11 -12级。风速超30m/s，折算到导线的平均高度上，当时导线承受的风力为31 -35m/s，达到甚至超出本工程最大风速的设计临界值(30m/s)。

(图1 10号塔倾倒分析图)

(图2 8号塔倾倒现场图)

(图3 9号塔倾倒现场图)

(2)故障发生地8、9、10、11 号塔均为拉线塔，位于耕地中，均处于略有凸起的山坡上，且两塔之间较为开阔，方圆数公里范围内无明显高于地表的凸起物或遮挡。由于风力不是沿线均匀吹过，而是以风带型式瞬间吹过，风带下物品损坏将非常严重。初步判断瞬时大风从9 号塔吹过，以左腿与横担连接点作受力分析，当有风力作用时，整基杆塔受到风向方向的力，这时要使合力达到平衡，左拉线拉力必然增大，水平方向与横担拉力平衡，垂直方向分力必然分解到左腿，加上当时杆塔受风作用时已经产生摆动，使得左腿薄弱连接点强度不能满足，使得左腿发生向塔内侧的扭曲，扭曲后由于导线、横担重力使得左腿向下垮塌。这时全部横担、导线及右拉线向下的作用力全部加到右腿上，右腿不能满足力的作用，受横担主动拉力作用发生了向塔内侧的弯曲，但两侧仍受拉线作用，所以形成垂直压在塔腿上的情况，最终造成9 号塔倾倒，9 号塔侧倒对10 号、8 号塔产生侧向作用力，且10 号、9 号塔亦在风带附近，瞬时大风及外力造成10 号、9 号塔倾斜侧倒。而7 号塔为耐张水平荷载较小、11 号为LVZ—23.7 米塔、12 号塔为23.7 米自立塔，距刮过线路的风带稍远，故避过此次风灾造成的损坏。综上所述，瞬时风速超出设计条件是造成此次倒塔的主要原因。拉V 塔受风力作用后产生摆动，杆塔结构强度不够，摆动过程中使杆塔腿部受力失效也是发生倒塔的一个重要原因。另外，线路长期受恶劣的自然环境影响及满负荷运行，个别杆件老化亦有可能成为此次倒塔的次要原因。

4 暴露的问题

(1)拉V 塔线路在运行中，抵御强风能力较弱。

(2)应急物资紧缺，220 千伏及以上抢修塔储备不充分。

(3)不能及时掌握极端天气预警情况，无法提前针对薄弱线路采取有效措施。

(4)现阶段极端气候条件较多，线路巡视人员需根据特殊天气情况进行线路特巡。

5 防范措施及建议采取方案

(1)对所辖线路存在拉线塔的进行重点巡视，检查基础、拉线稳固情况，对全部拉线型铁塔在进行一次全面的紧固。

(2)将乌大线8 号、9 号、10 号、11 号LVZ—23.7 米塔更换为自立铁塔(设计确定塔型)。

(3)及时联系气象部门，对预告特殊天气时提前检查拉线塔稳固情况，采取措施。