沙漠地區(qū)輸電線路運行中的常見問題及治理措施摘要：本文通過對內(nèi)蒙古科右中旗沙漠地區(qū)運行的輸電線路存在問題的闡述，簡要說明沙漠地區(qū)對輸電線路運行存在的影響，對問題產(chǎn)生的原因進行分析，從設(shè)計、施工及運行等方面提出治理措施。關(guān)鍵詞：沙漠；輸電線路；問題；治理措施0引言我國沙漠地區(qū)處在中緯度區(qū)域，分布廣泛，沙漠區(qū)域的冷峰和低壓槽過境較多，風(fēng)速較大。這些區(qū)域有著豐富的太陽能和風(fēng)能資源，是我國重要的能源基地,但是區(qū)域存在的強風(fēng)和干旱沙塵極端環(huán)境，給電網(wǎng)建設(shè)及運行維護帶來了巨大的挑戰(zhàn)?？朴抑衅焐衬挥诳茽柷呱车氐臇|北部，沙化土地面積超過監(jiān)測總面積（監(jiān)測地區(qū)面積632.541hm2,不包括科右中旗的西北部地區(qū)）一半以上，沙區(qū)內(nèi)以固定及半固定沙丘為主，并有丘間低地，且大風(fēng)天氣多發(fā)。國網(wǎng)蒙東檢修公司所屬±500T-伏伊穆直流極I、極II線、220千伏突字線、220千伏五新1號線等7條輸電線路從這片沙漠區(qū)域經(jīng)過，日常運行維護工作中不僅經(jīng)常發(fā)生車輛拋錨的情況，而且線路設(shè)備也常有問題發(fā)生。以±500千伏伊穆直流極I、極II線為例，近36公里線路位于這片沙漠中，受到沙漠及氣候影響，存在基礎(chǔ)及接地極外露、洪水沖刷基礎(chǔ)、流沙堆積及絕緣子積污顯著等諸多問題，給輸電線路安全運行帶來威脅。1沙漠地區(qū)輸電線路常見問題1.1基礎(chǔ)及接地極外露輸電線路基礎(chǔ)及接地極外露是沙漠地區(qū)輸電線路最為常見的問題。風(fēng)力侵蝕塔基表層回填土和周圍砂土，使得接地極暴露出來，共至?xí)顾⒅饴冻叽绯^設(shè)計預(yù)留的露頭高度。2014至2017年間，經(jīng)巡視人員發(fā)現(xiàn)，±500千伏伊穆直流極I、極II線位于沙漠地帶的87基塔共發(fā)生接地極外露50次，接地極外露長度不等；桿塔基礎(chǔ)外露2米以上的5次。沙漠中沙土有很強的透水性，處于極度干燥的狀況下，土壤電阻率很高，特別是流沙段的土壤電阻率最高，一般值在2xlO5Q>cm左右，導(dǎo)致接地電阻很難降低。在這種不利條件下，接地極的外露使桿塔接地電阻更為升高，達到100QM至兒百6在受到雷擊作用時很容易發(fā)生雷電反擊故障跳閘。桿塔基礎(chǔ)的外露會直接導(dǎo)致基礎(chǔ)抗拔力衰減，影響桿塔的穩(wěn)定性，甚至存在倒塔的隱患，嚴重威脅線路的安全運行。1.2洪水沖刷基礎(chǔ)沙漠地區(qū)地質(zhì)條件脆弱，植被稀少，極易發(fā)生水土流失。有別于極端干旱沙漠的氣候特點，科右中旗的沙漠地區(qū)會有短時強降水的天氣出現(xiàn)，水流沖刷沙土形成深溝。對于處在丘間低地的桿塔，雨水從高處匯集流向低處，短時強降水可能會導(dǎo)致桿塔基礎(chǔ)被嚴重沖刷，從而降低桿塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性，引發(fā)桿塔基礎(chǔ)不均勻沉降、桿塔傾斜其至發(fā)生傾倒。2016年6月末，±500T-伏伊穆直流極I、極□線停電檢修期間，作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)連續(xù)的強降水導(dǎo)致0850號塔、0851號塔及0852號塔基礎(chǔ)周圍被沖刷出近3米深的深溝，部分基礎(chǔ)已經(jīng)嚴重外露，造成基礎(chǔ)的承載力下降，有倒塔的危險。1.3流沙堆積沙漠中頻繁流動的沙丘也會對輸電線路造成影響。較大的沙丘流動至桿塔塔位時，造成基礎(chǔ)受到的壓力不均勻，可能會導(dǎo)致桿塔基礎(chǔ)的不均勻沉降，使桿塔發(fā)生輕微傾斜［1］。沙丘移動經(jīng)過塔位時埋沒部分塔材，移動的沙丘會對埋沒的塔材產(chǎn)生較大的作用力，當(dāng)作用力超過塔材設(shè)計荷載時，造成桿塔構(gòu)件彎曲變形，影響桿塔承載力。1.4對絕緣子的影響沙漠區(qū)域的沙塵天氣對電力系統(tǒng)的外絕緣研究一直得到研究者的重點關(guān)注。研究者們注意到了沙塵粒徑及相關(guān)成分對輸電外絕緣的影響，并且解釋了放電流注和顆粒物之間相互作用的機理機制。沙漠地區(qū)的風(fēng)沙會提高輸電線路的復(fù)合絕緣子的積污速率、降低復(fù)合絕緣子憎水性。在多風(fēng)的氣象條件下，大氣中沙塵含量升高，在強電場的作用下，沙塵很容易沉降在絕緣子表面形成污穢層，特別是直流線路有靜電吸塵效應(yīng)，空氣中的帶電微粒會受到恒定方向電場力的作用被吸附到絕緣子表面，更容易引起沙塵沉降［2］。在大霧、毛毛雨等潮濕天氣時，附著在絕緣子傘裙的污穢層經(jīng)過浸潤，板結(jié)，再沉降的反復(fù)過程，最終會形成相對致密的積污層，如果沒有強降水沖刷或及時清掃絕緣子，再遇有潮濕天氣，很容易引發(fā)污閃放電故障。而在干燥季節(jié),風(fēng)沙或沙塵暴引起絕緣子表面積污顯著增加，由于缺少水浸潤，形成的積污層是一個較為疏松的浮塵層，有實驗己經(jīng)表明，復(fù)合絕緣子表面的薄浮塵層會引起絕緣子表面由原有的憎水性轉(zhuǎn)為親水性，加速絕緣子老化。此外在強風(fēng)條件下，風(fēng)沙中的微小沙礫對于復(fù)合絕緣子傘裙的磨蝕作用也會導(dǎo)致短期內(nèi)復(fù)合絕緣子表面憎水性的喪失，復(fù)合絕緣子良好的憎水性能不能充分發(fā)揮。2治理措施針對沙漠地區(qū)輸電線路運行中存在的以上問題，要從設(shè)計、施工及運行等階段落實治理措施，盡量減少沙漠對輸電線路的影響。在輸電線路路徑選擇時盡量選擇固定及半固定沙漠區(qū)域，避開流動沙丘較多的地區(qū)，同時做好桿塔基礎(chǔ)的型式選擇，避免基礎(chǔ)由于外露及被沖刷引起的桿塔傾倒情況發(fā)生。在施工時應(yīng)注意沙漠地區(qū)缺水及運輸困難等因素給桿塔基礎(chǔ)養(yǎng)護帶來的不便，提前做好準備措施,確?；A(chǔ)混凝土養(yǎng)護到位，基礎(chǔ)強度符合要求，此外，施工時還需注意盡量減少對沙漠地區(qū)稀少的植被的破壞，保護沙漠生態(tài)環(huán)境［3］。線路運行過程中，除對沙漠區(qū)段加強巡視檢查外，建立暢通的群眾護線網(wǎng)絡(luò)，在大風(fēng)、強降水天氣過后及時通過護線員了解線路情況，并采取措施也是保障線路安全運行的重要手段。本文重點針對沙漠地區(qū)輸電線路運行中的幾項問題提出治理措施：2.1基礎(chǔ)基面毛石固沙為防止大風(fēng)侵蝕桿塔基礎(chǔ)附近沙土，造成桿塔基礎(chǔ)外露，導(dǎo)致基礎(chǔ)抗拔力衰減［4］,可以釆用毛石固沙法。為保證毛石覆蓋達到理想效果，毛石間的間隙不宜過寬，故固沙所用的毛石單塊體積不宜過大，以長寬高均在25cm-30cm的石塊為宜。將毛石盡可能密實的覆蓋在基礎(chǔ)表層，覆蓋面積視基礎(chǔ)附近沙漠的具體情況確定，一般覆蓋住以桿塔中心為圓心，直徑為0.&0.9倍根開的圓形即可保證固沙效果。毛石鋪設(shè)完成之后，覆蓋以8號鐵絲織成的鐵絲網(wǎng)，單個網(wǎng)格一般取30cmx30cmo經(jīng)實踐表明，毛石固沙法可以有效的固定沙土，防止基礎(chǔ)外露情況的發(fā)生。2016年施工完成的220kV九突I線毛石固沙工程，運行近一年時間，以往基礎(chǔ)外露較為嚴重的18基桿塔，均未發(fā)生過基礎(chǔ)外露的情況。2.2基礎(chǔ)防沖刷防護墻在沙漠丘間低地的桿塔周圍修建防護墻可以有效降低基礎(chǔ)被山洪沖刷的嚴重程度，為后續(xù)的大型機械進入現(xiàn)場填補深溝、改變可能再次發(fā)生的洪水的沖刷方向贏得時間。防護墻可以采用毛石堆砌成，環(huán)繞桿塔基礎(chǔ)堆砌成一個環(huán)形墻體，墻體埋入地下的部分建議在2米以上，以保證防止基礎(chǔ)被沖刷的效果，墻體露出地面的部分，可以防止流沙在桿塔基礎(chǔ)基面堆積，露出地面的墻體的高度則可以按照桿塔附近流沙活動的情況而定。在堆砌完成的墻體表面覆蓋以8號鐵絲織成的鐵絲網(wǎng)，單個網(wǎng)格一般取30cmx30cmo桿塔防基礎(chǔ)沖刷防護墻可以與本文2.1中提到的基礎(chǔ)基面毛石固沙一起修建，形成對桿塔基礎(chǔ)的全面保護，提升安全系數(shù)。2.3改善防雷接地條件對于沙漠中桿塔的防雷接地問題，有兩個方面的問題需要解決，一是需要降低接地電阻，二是要防止或減少接地體周圍的沙子被風(fēng)吹走［5］。降低接地電阻除選擇合理的接地裝置型式外，可以釆取"土壤置換"的方法，以土壤電阻率較低的黏土(土壤電阻率在0.05xl05Q>cm)置換沙土。還可以釆用膨潤土降阻劑，膨潤土降阻劑中的導(dǎo)電物質(zhì)、膠黏物質(zhì)、吸濕物質(zhì)，具備在沙漠中降阻固沙所需要的性能，且不含其他有害物質(zhì)，對人無毒，對環(huán)境無害。而針對接地極外露的情況,可以用碎石覆蓋住接地極上方的沙土，此種方法簡單有效，是±500T-伏伊穆直流極I、極II線的接地極外露情況處理中最為常用的方法。另外，還可以使用水泥砂漿(20%水泥、80%沙土混合制成)來防止接地極外露，將水泥砂漿澆在接地極溝槽中及接地極上方沙土上，可以有效降低接地電阻，并起到良好的固沙作用。2.4絕緣子清掃及更換對于沙漠地區(qū)的輸電線路，尤其是直流輸電線路，要加強對絕緣子的巡視檢查力度，對絕緣子的表面積污情況進行檢查，對積污嚴重的絕緣子適時開展清掃工作，消除發(fā)生污閃事件的隱患。按照檢測周期對復(fù)合絕緣子進行憎水性實驗，發(fā)現(xiàn)絕緣子憎水性能下降嚴重時，根據(jù)情況對絕緣子進行更換。3結(jié)論沙漠地區(qū)的輸電線路由于收到特殊的地質(zhì)條件的影響，需要在設(shè)計、施工、運行階段做更多的工作來保證線路的安全穩(wěn)定運行。本文提出的兒種沙漠地區(qū)輸電線路運行中問題的治理措施，需要在治理完成后，通過日常巡視檢查，加強對治理效果的總結(jié)分析，并需要在治理措施的維護方面多做工作，以確保治理措施能夠持久發(fā)揮作用。參考文獻：⑴胡慶云.沙漠中高壓線路桿塔固沙與接地方法［J］.電力建設(shè),1997(9):60-62.［2］張書華.沙漠地區(qū)送電線路設(shè)計難點的技術(shù)處理［J］.新疆石油科技，1995(2):55-57.［3］吳永軍.