电网输电线路风偏跳闸机理分析及治理策略分析
110kV输电线路风偏故障分析及对策
110kV输电线路风偏故障分析及对策【摘要】本文主要介绍了110kV的输电线路风偏故障发生的类型以及特点，并对故障形成的原因进行了详细的分析，针对故障问题笔者重点提出了解决风偏故障发生的措施。
【关键词】110kV；输电线路；风偏故障0.引言电力是给人们提供方便的主要能源之一，经济社会不断发展的过程，人们对电力的需求也越来越大，输电线路的规模近些年来的扩展速度非常快。
但是输电线路因为处于室外，受到地理环境的影响不仅损耗比较严重，同时也容易生发故障给人们造成不便，并且给人们生命以及财产构成了威胁。
1.风偏故障类型及特点风偏故障主要是在大风天气情况下比较容易发生，当大风对导线、杆塔、拉线产生风力影响时，造成与地面上的建筑物或者树木以及其他导线之间的间隙小于大气击穿的电压，就会造成跳闸故障的发生。
一般情况下110KV的输电线路比较容易发生跳闸。
风偏故障发生的类型主要有三种：直线杆塔绝缘子对塔身放电或者对拉线放电、耐张杆塔跳线之后引起的电流对塔身放电、输电线对附近的建筑物以及树木放电[1]。
由于近年来气候变化比较异常，沿海地区的台风天气以及内陆地区的冬季寒流发生的频率越来越高。
因此大风天气的情况比较多，大风天气造成的输电线路风偏故障发生也随之增加，这给国家的电网安全带来了极大的挑战，同时也给人们生命安全和财产安全造成了极大的威胁。
在特殊气候条件更应该加大对风偏故障的防治的重视。
风速对故障发生有着很大的影响，一般风速越大110kV的输电线路风偏故障发生的次数就会增加。
如下表一是2013年某地区在最大风速达到30米每秒时的不同电压的输电线风偏故障发生的状况。
表一因为不同地区的大风发生的季节不同因此输电线路风偏故障发生就存在季节性，另外不同的地理形势对风速的影响也会不同，在风口地段发生故障的几率就会比较高。
2.风偏故障的分析2.1风速对风偏角的影响在西北地区，很多城市是沿着大山分布的，因此会有多处的风口区，并且每年到了冬季受到西北风的影响，山体将风的阻挡在峡谷和隘口等锁口处，因为气流的翻越会造成峡谷效应[2]。
一次330kV输电线路风偏故障原因分析与整改措施
一次330kV输电线路风偏故障原因分析与整改措施某单位运维的330kV某线位于戈壁大风区，线路长度为22.893km，全线共有60基杆塔，线路设计组合气象条件为甘Ⅱ气象区，沿线海拔1185m-1250m 之间，采用双地线，按c级污秽区设计，导线采用LGJ-300/40钢芯铝绞线，子导线布置方式为水平双分裂形式，悬垂串采用100kN合成绝缘子成单串，重要交叉跨越采用100kN合成绝缘子成双串；跳线采用单串100kN配重式合成绝缘子，大于45°转角外角跳线采用双串独立挂点100kN配重式合成绝缘子，耐张绝缘子串采用22片120kN防污型玻璃绝缘子成双串。
2012年7月22日20时51分，线路B相开关跳闸，故障时保护装置电流差动保护、接地距离Ⅰ段动作、分相差动保护动作，开关跳闸，重合闸动作不成功。
根据保护测距数据推算，对应的线路重点故障区段铁塔号为18号—31号，该线路区段位于沿线地貌为山前冲洪积平原，线路走径基本为戈壁荒滩，地形平坦开阔相对高差较少，地势北高南低。
故障时为短时强风伴有沙尘和小雨天气，风向西风，短时强风的风速达26.2m/s（气象局提供），温度约26℃，湿度20%。
接到调度通知后，公司紧急召集故障巡视人员赶往现场，对18—31号的耐张塔中相引流，大档距杆塔线路中相（B相）导线及避雷线上巡查，由于夜间巡视使用应急灯照明，能见度差、可视范围受限，未发现故障点，故障人员在巡查时路遇风电场工作人员，反映故障时天气为大风，测量风速为34m/s。
第二天，又组织运行人员赶往现场进行故障巡查工作，对故障区段进行了登塔检查，发现：28号塔右地线放电极板与极棒、右地线挂点处均有明显的放电烧伤痕迹；28号中相大号侧右子线第一个防震锤、右上曲臂辅材及主材存在大面积放电烧伤痕迹。
故障杆塔28号设备资料：塔型为ZM134型自立式角钢直线塔，呼高24m，位于戈壁摊上，地势平坦，海拔为1185m；地形为戈壁滩，地质为砾石土，线路处在C级污区，塔基周边及廊道沿线均空旷平坦。
关于风偏引起线路跳闸的故障分析及对策措施
关于风偏引起线路跳闸的故障分析及对策措施摘要：输电线路的风偏闪络一直是影响线路安全运行的因素之一，与雷击等其他原因引起的跳闸相比，风偏跳闸的重合成功率较低，一旦发生风偏跳闸，造成线路停运的几率较大。
本文对110kV线路一起风偏造成的跳闸事故进行了原因分析，并提出了相应的对策措施，对于降低输电线路风偏闪络故障率，提高输电线路的安全运行水平有所帮助。
关键字：风偏；闪络；跳闸；对策措施0 引言对输电线路风偏闪络引起的故障及事故分析原因，进行调查统计，研究并制订相关防治措施，对降低输电线路风偏闪络故障及事故率，提高输电线路的安全运行水平很有意义。
经统计，输电线路风偏跳闸按放电形式分，对杆塔放电的比例最大；按塔型分，耐张的比例最大。
本文将对此类故障试作分析。
1 故障情况2006年7月1日11：45分盘钢#1线751保护Z01、I01动作，重合不成（B 相，测距4.8kM）,南钢一总降110kV备自投成功。
随即组织线路班进行带电查线，查到盘城变附近时，当地居民告知暴风雷雨时前方铁塔有冒火声响。
15：54分发现盘钢#1线751 #4塔B相搭头引流线遭雷击弧闪痕迹，并发现盘钢#1线#4塔有放电痕迹，暂不影响运行，向调度汇报要求试送一次。
16：20送电线路运行正常。
2 现场情况检查经现场调查，该塔为耐张塔，杆塔周边为平地，#4塔B相搭头引流线对塔身放电，塔身主材和引流线上均有放电痕迹，未安装跳线绝缘子串，两侧耐张串等高。
附近居民反映放电故障发生时段有大风、暴雨活动，持续时间较长。
图一引流线有明显放电痕迹图二塔身亦有明显放电痕迹3 原因分析3.1 气候条件发生风偏闪络的本质原因是由于在外界各种不利条件下造成输电线路的空气间隙距离减小，当此间隙距离的电气强度不能耐受系统运行电压时便会发生击穿放电。
输电线路风偏闪络多发生于恶劣气候条件下，发生区域均有强风出现，且大多数情况下还伴随有大暴雨或冰雹。
此次跳闸故障的气象环境就是强风和大暴雨。
输电线路风偏故障分析与防范
输电线路风偏故障分析与防范由于近年来石嘴山地区大风天气较多，该地区110-220kV线路发生多次大风跳闸故障。
针对故障原因，笔者对大风天气与地区线路运行条件进行深入分析，提出了地区电网防风偏治理的方案。
标签：线路；风偏故障；防范1风偏故障类型及特点1.1 风偏故障类型及故障统计风偏故障是输电线路在大风天气下导线（带电体）与杆塔、拉线、树、竹、建筑物等（地电位体）之间或其他相导线的空气间隙小于大气击穿电压而造成的跳闸故障。
风偏故障不能消除或发生相间短路时，会扩大事故范围。
风偏故障主要类型有直线杆塔绝缘子对塔身或拉线放电，耐张杆塔跳线引流对塔身放电，导线对通道两侧建（构）筑物或边坡、树竹木等放电现象。
以石嘴山地区输电线路运行记录为例，2009-2011年输电线路间共发生风偏故障17次，发生风偏故障的线路主要为110-220kV线路，其中220kV线路风偏故障11次，占风偏跳闸故障的64.7%，110kV线路风偏故障6次，占风偏跳闸故障的35.3%。
由于近年来大风天气持续增多、微气候气象条件的不断变化，输电线路风偏故障不断发生，对电网的安全运行也带来了严峻考验，因此对输电线路风偏故障的防治必须引起高度重视。
1.2 输电线路风偏故障特点1.2.1 气象条件发生明显变化。
根据石嘴山地区电网2001年-2011年间110-220kV线路风偏跳闸数据，可以知道2001年-2009年间110-220kV输电线路风偏故障较少，而2010-2011年间该地区风偏故障次数显著增加，调查气象资料，2001年-2009年地区最大风速为21m/s，而2010-2011年间地区瞬时最大风速为30m/s，地区瞬时最大风速有所增强。
1.2.2 风偏跳闸时间具有规律性。
石嘴山地区发生风偏跳闸故障主要集中在每年12月至次年4月，该时间段为西北地区大风季节。
此外，该地区电网110kV 及以上架空输电线路并非每年都会发生。
某些年份的线路风偏故障往往非常严重。
220kv输电线路风偏故障及其防治对策
220kv输电线路风偏故障及其防治对策摘要：随着经济不断发展，我国电网建设发展迅速，220kv电网建设规模不断扩大。
大部分输电线路建设在地形复杂地区，地形复杂地区的气候差异较大，给输电线路建设带来严峻考验。
在恶劣的自然环境下，输电线路容易出现故障，尤其在强风地区，输电线路在强风的作用下容易出现偏移或位移现象，产生风偏故障，降低输电线路安全性与稳定性。
为保障输电线路的安全，需分析风偏故障的具体情况，并提出相应的治理措施。
关键词：220kv；输电线路；风偏故障；防治对策1、风偏故障的基本情况近年来，我国由于风偏故障造成的安全事故较多。
例如，2018年，福建省遭受强力台风，导致输电线路出现异常，220kv福中Ⅰ线路C相故障跳闸，出现明显的闪络现象；2019年，河南出现风偏跳闸；2020年，福建省厦门市受到强风影响出现风偏跳闸。
风偏故障会影响电网系统的安全运行，对系统带来极大影响，其涉及地区较广，容易造成严重事故。
例如，2015年，某线路出现跳闸后，重合闸失败，与之并列的线路受到高双频影响，杆塔受到强风破坏，因此拉线出现放电问题。
风偏跳闸容易出现在每年的夏季，这时天气变化复杂，容易出现风偏闪络现象。
2、220kv输电线路风偏故障2.1外因目前,我国在对220kv输电线路进行构建的过程中,要求相关部门必须严格遵守相应的设计规范,其中指出,如果220kv输电线路需要在拥有500~1000m海拔高度的地区进行构建,最小空气间隙在工频电压下应高于1.3m;如果220kv输电线路在不高于500m的海拔地区进行建立,那么最小空气间隙在工频电压下应高于1.2m。
220kv输电线路在各种恶劣的天气条件下运行时,位移以及偏转的现象很容易在杆塔中产生,那么将减小空气间隙,其无法满足技术规程相关要求;同时,在恶劣的天气条件下,工频电压在线路、杆塔间隙中将会降低。
2.2空气间隙放电电压降低空气间隙放电电压降低主要受暴雨及冰雹影响，当线路出现放电时，导线风偏角加大，导线与杆塔之间的空气间隙明显缩小，空气间隙放电电压降低。
关于风偏引起线路跳闸的故障分析及对策措施
关于风偏引起线路跳闸的故障分析及对策措施第一篇：关于风偏引起线路跳闸的故障分析及对策措施关于风偏引起线路跳闸的故障分析及对策措施摘要：输电线路的风偏闪络一直是影响线路安全运行的因素之一，与雷击等其他原因引起的跳闸相比，风偏跳闸的重合成功率较低，一旦发生风偏跳闸，造成线路停运的几率较大。
本文对110kV线路一起风偏造成的跳闸事故进行了原因分析，并提出了相应的对策措施，对于降低输电线路风偏闪络故障率，提高输电线路的安全运行水平有所帮助。
关键字：风偏；闪络；跳闸；对策措施0 引言对输电线路风偏闪络引起的故障及事故分析原因，进行调查统计，研究并制订相关防治措施，对降低输电线路风偏闪络故障及事故率，提高输电线路的安全运行水平很有意义。
经统计，输电线路风偏跳闸按放电形式分，对杆塔放电的比例最大；按塔型分，耐张的比例最大。
本文将对此类故障试作分析。
故障情况2006年7月1日11：45分盘钢#1线751保护Z01、I01动作，重合不成（B相，测距4.8kM）,南钢一总降110kV备自投成功。
随即组织线路班进行带电查线，查到盘城变附近时，当地居民告知暴风雷雨时前方铁塔有冒火声响。
15：54分发现盘钢#1线751 #4塔B相搭头引流线遭雷击弧闪痕迹，并发现盘钢#1线#4塔有放电痕迹，暂不影响运行，向调度汇报要求试送一次。
16：20送电线路运行正常。
现场情况检查经现场调查，该塔为耐张塔，杆塔周边为平地，#4塔B相搭头引流线对塔身放电，塔身主材和引流线上均有放电痕迹，未安装跳线绝缘子串，两侧耐张串等高。
附近居民反映放电故障发生时段有大风、暴雨活动，持续时间较长。
图一引流线有明显放电痕迹图二塔身亦有明显放电痕迹原因分析 3.1 气候条件发生风偏闪络的本质原因是由于在外界各种不利条件下造成输电线路的空气间隙距离减小，当此间隙距离的电气强度不能耐受系统运行电压时便会发生击穿放电。
输电线路风偏闪络多发生于恶劣气候条件下，发生区域均有强风出现，且大多数情况下还伴随有大暴雨或冰雹。
电网输电线路风偏跳闸机理分析及治理策略分析
DOI:10.19392/ki.1671-7341.201820183电网输电线路风偏跳闸机理分析及治理策略分析唐大为国网吉林省电力有限公司白城供电公司㊀吉林白城㊀137000摘㊀要:我国现在的发展已经离不开电力的支持,通过将发电站生产的电力利用由国家电网运输到我国的各个角落是实现我国全面发展的重要方式㊂为此我国除了要革新发电技术以外,还需要对我国的电网运输方式进行相关的探索㊂我国现阶段的国家电力运输网络建设已经逐渐健全,但在恶劣的气候条件中时常出现大量的跳闸现象,严重的影响了我国电力运输的稳定性,为此本文通过对我国大部分地区的电力运输网络进行调查,并结合对封片跳闸发生机理的研究结果,对我国的电网供电安全和供电稳定提出了一些浅显的观点㊂关键词:电网输电线路;风偏跳闸机理;治理策略㊀㊀我国地域广大,气候条件和地理环境复杂多变,在进行电力运输网络体系建立时需要考虑的外界因素非常的繁复㊂在进行大量的总结后发现,影响完成架设的电网中最为重要的外界因素就是风偏作用,在各类的自然环境中因为狂风会直接在电线中产生大量的作用力,使得电网跳闸现象极其严重㊂为此,探索出输电线路在狂风中可以稳定输送电力的能力,可以对我国的电力运输起到划时代的作用㊂一㊁输电线路风偏跳闸的特点从风偏跳闸的名字就可以看出其主要的影响因素就是强风,我国现阶段的电力运输技术已经能够抵抗一定的风力作用,所以出现风偏跳闸的地区大部分都是气候复杂多变且存在强风天气的地区㊂风偏跳闸发生的原理就是因为风力过于强劲使得输电线路杆发生错位从而导致输电设施的间距变小㊂另外在强风天气中往往伴随着降水,此时的空气电阻将会偏低,极大的容易造成电路间发生短路现象,从而出现风偏跳闸现象㊂从中可以看出风偏跳闸的影响因素中有着地形的影响,如果地形平坦,那么输电线间的距离就可以设置成相对安全的距离,使得在强风天也难以发生跳闸现象㊂二㊁风偏跳闸发生的原因(一)线路质量问题严峻我国现阶段的市场政策决定了各行各业中都存在着民营资本,在电线制造业中也没有意外㊂在这种条件下,线路生产的厂家为了增加产品的竞争力会通过减少质量降低成本的方式进行降价处理,所以线路的质量会是电网运输网络中重要的问题,另一方面我国现阶段对电网能够输送电量和电网建设时的情况完全不同,在当今的社会环境中不可能对所有的电网线路进行同意改造,为此在线路老化和历史遗留的设计问题中,只能通过局部改造的方式循环渐进的完成电网线路的改造工作,是一项极其复杂繁琐的任务㊂(二)气候多变我国气候环境多变是一项基本国情,我国的很多电路设计人员因为缺少工作经验和相关的文献资料,在进行电路设计的条件预设时往往将当地设计当天的天气做为设计指标,在进行电路设计时极其缺少对当地基本气候状况的考虑,从而使得设计好的电路运输网络在多变的气候环境中逐渐出现问题,而其中最为活跃的就是风偏跳闸㊂(三)地形原因在地形相对比较复杂的丘陵和山地地区因为难以出现强风天气所以风偏跳闸的现象手又发生,而在我国的平原地区,尤其实在平坦且没有建筑物的稻田中,因为缺少障碍物以及我国电力运输线路的走势和主要风向总是存在一定的夹角,同时在平原中因为气流在经过小起伏的丘陵阻挡后很容易形成强风天,所以地形能够通过影响气候来使得风偏跳闸现象出现的极其频繁㊂三㊁输电线路风偏跳闸治理对策因为风偏跳闸的主要原因是输电线路难以应对复杂的强风天气而引发的跳闸现象,其中的主要原因就是在风力的作用下使得输电导线和杆塔以及导线间的距离被缩减,同时在恶劣的强风天会因为各种诸如降水的原因造成空气的电阻减少,从而使得输电设备间被电压击穿,引起短路,从而引发保护设备而激发其跳闸㊂总结该原因可以发现在保证输电安全的情况下,可以从输电设备进行革新和相关的施工设计和施工方式入手,增加输电网络的抗风能力,增加输电设备间的抗电压能力,总结来说可以从如下的三个方面进行改进㊂(一)线路加装重锤在输电线路上增加重锤能够有效增加线路的在风中受力表现,对减少线路在风中的运动能够起到抑制效果,但是对于输电线路间距离和电阻并没有有效的改善,所以加装重锤并不能一劳永逸的解决问题㊂(二)安装防风固定线对于气候多变的区域可以利用防风固定线对输电线路进行固定,减少线路在强风天气中的位移现象,能够有效的控制输电设备间的电阻,减少电压击穿的现象㊂在进行防风固定安装时最为重要的就是利用直线杆塔防风拉线在悬垂线和地面的夹角处安装的旋转挂板,以增加线路的重,并能够起到很好的复制效果㊂所以在工程建设过程中或者日常的维护中都需要对该设施进行相关的检查,对于因为在强风中被拉坏的线路进行相关检修和替换,保障输电网络的正常运行㊂(三)加强防风偏绝缘子现阶段我国防风偏跳闸的重要手段就是安装绝缘子,该装置在安装过程中需要冲分开旅杆塔的材料和增加的重锤,能够全面促进输电线路工程的全面进行,该装置的使用能够有效减少线路的风偏角度,增加导线和杆塔间的电气间隙㊂在某些恶劣的气候地区还需要配合家中设备和防风拉线,多方面促进输电安全㊂四㊁结语综上所述,我国各个地区的线路建设环境都不相同,全面促进我国的风偏防治工作能够有效的增加我国输电网络的输电安全和输电效率,本文通过对各地风偏现象的终结性研究,希望能够为我国社会经济的发展贡献力量㊂我国电网输电线路在各个地区的建设不同,主要是由于各个地区气象和地理环境不同,而风偏是导致输电线路跳闸的主要原因㊂因此对输电线路风偏跳闸的机理进行研究,同时对其治理对策不断完善,促进供电正常,保证社会经济和人们生活用电㊂参考文献:[1]许勇,姚孟平,秦保国.电网输电线路风偏跳闸机理与治理对策[J ].通信电源技术,2017,3404:210-211.[2]陆佳政,周特军,吴传平,李波,谭艳军,朱远.某省级电网220kV 及以上输电线路故障统计与分析[J ].高电压技术,2016,4201:200-207.602水利电力科技风2018年7月. All Rights Reserved.。
电网输电线路风偏跳闸机理与治理对策
电网输电线路风偏跳闸机理与治理对策摘要：对于我国的电力运输行业来说，电网输送线路是必不可少的组成部分。
近些年来，我国的经济发展不断加速，这也给我国的电力运输行业更大的压力，因为经济的发展意味着需要更多的电力输送，这对我国整体的电网系统造成了一定的影响。
目前，生态环境的状态不断恶化，这也使得我国的强对流天气状况频发，使得我国的电网输送线路发生风偏跳闸状况的频率不断增加，这对电力系统的整体安全性能造成了极大的影响。
基于此，本文对风偏现象发生的原理进行了研究，以此来实现对电路安全风险的有效防范和治理，促使电网输送系统可以正常运转。
关键词：电网输电线路；风偏跳闸；机理；治理策略引言：其实，我国大部分的电网输电线路所处的地理环境比较复杂，因此对其产生影响的因素很多，同时影响的作用处于不断增强的状态下。
目前对电网输电线路造成威胁的主要原因是当强风来袭时，输电线路会因为强风而出现跳闸的现象，这对整个电网系统的正常运转都造成了负面影响。
所以，本文对风偏跳闸现象的机理进行了研究与分析，在此基础上，寻找针对性的治理策略，这对输电线路的正常工作起着关键性作用。
1.风偏故障的发生如果电网输电线路所处的地理环境比较恶劣，那么受到强风侵袭的概率就会更大，强风可能导致绝缘装置朝着杆塔的方向倾斜，这是竖线线路与杆塔之间存在的间隙就会变小，这种情况的存在可能使得线路因为不满足气压的下限要求而无法进行输电。
近些年来，我国发生风偏跳闸事件的频率不断增加，部分跳闸事件为当地带来了严重的后果。
当风力比较强时，破坏力是十分巨大的，而且常常伴随着雷电以及暴雨，这时候整体的环境状况便会发生变化，空气湿度之间变大，这使得线路的绝缘性变差。
当受到强风侵袭时，线路与杆塔之间的放电电压会随着空隙的变小而不断降低。
所以，当大风来袭时，输电线路很可能发生风偏的现象，这时输送的电量就会增加，超出了原来的设计值，这可能造成严重的后果，所造成的损失也是不可挽回的。
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电网输电线路风偏跳闸机理分析及治理策略分析
发表时间：2018-10-18T15:03:36.820Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：续正义
[导读] 摘要：输电线路在运行过程中容易受到自然灾害的侵袭，台风就是其中一个重要的影响因素，这种现象的存在严重的影响了我国电力运输的稳定性,为此本文通过对我国大部分地区的输电线路风偏跳闸机理进行分析，并提出相应的治理策略。
(国网山西省电力公司河曲县供电公司山西省 036500)
摘要：输电线路在运行过程中容易受到自然灾害的侵袭，台风就是其中一个重要的影响因素，这种现象的存在严重的影响了我国电力运输的稳定性,为此本文通过对我国大部分地区的输电线路风偏跳闸机理进行分析，并提出相应的治理策略。
关键词：输电线路；风偏跳闸；跳闸机理；治理措施
引言
在电力系统中,输电线路能够将发电站、变电站以及负荷点连接在一起,是电力输送过程中的关键环节。
由于输电线路大部分处于野外环境中,经常会受到恶劣气候条件的影响,包括雷击、覆冰以及台风等,受到这些自然灾害的影响,输电线路容易出现故障,影响电力系统的正常运行。
因此,我们必须对输电线路灾害机理进行深入的研究,并根据这些灾害机理采取有效的防治措施,降低自然灾害对输电线路的影响,提高电力系统的安全性与可靠性。
1风偏案例分析
某地区110kV线路在一次强风暴雨天气中出现事故,其光纤纵联保护动作跳闸,重合闸的动作失败,而且与其并列的线路收到了双高频保护动作,重合闸动作失败。
光纤和高频零序保护动作先后出现了三相跳闸的问题,重合闸没有任何反应。
运行人员对两条线路进行了检查,发现塔身出现了放电,引起跳闸的原因为杆塔的导线受到了强风破坏,导致塔身拉线出现发电。
故障发生地点距离档距500m,杆塔导线的挂点高为50m。
对输电线路所在区域的气温、湿度、风速等问题进行分析。
按照当时的气象数据分析,属于最大风时,大风方向与导线垂直。
此时,导线的位移是19.34m。
在对风偏情况进行分析时,导线与周围物体的距离应该在5m以上,但是,其安全距离达不到要求。
所以输电线路事故原因是导线与杆塔的距离过近,导致强风天气时导线和杆塔接触。
2输电线路风偏跳闸的特点
从风偏跳闸的名字就可以看出其主要的影响因素就是强风,我国现阶段的电力运输技术已经能够抵抗一定的风力作用,所以出现风偏跳闸的地区大部分都是气候复杂多变且存在强风天气的地区。
风偏跳闸发生的原理就是因为风力过于强劲使得输电线路杆发生错位从而导致输电设施的间距变小。
另外在强风天气中往往伴随着降水,此时的空气电阻将会偏低,极大的容易造成电路间发生短路现象,从而出现风偏跳闸现象。
从中可以看出风偏跳闸的影响因素中有着地形的影响,如果地形平坦,那么输电线间的距离就可以设置成相对安全的距离,使得在强风天也难以发生跳闸现象。
3风偏跳闸机理分析
在台风放生时,输电线路受到强风的影响主要体现在以下几个方面:首先,受到台风的影响,导线与地线会出现舞动现象,严重时会造成断线或倒塌故障。
其次,在强风的作用下,输电线路中的导线与铁塔之间,导线与导线之间的空气间隙距离会减小,如果间隙距离的电气强度无法承受系统最高运行电压,就可能会出现击穿放电,就是风偏闪络故障。
输电线路在发生风偏后,会造成闪络、跳闸、停运等故障,尤其是500kV及以上电压等级的输电线路,如果线路中出现风偏闪络故障,就会影响电力系统的正常运行,无法保证电力的正常供应。
输电线路的风偏现象不仅会造成电气破坏,而且会导致铁塔、绝缘子串、金具、以及横担等设施受到机械破坏,严重时会引发输电线路中的铁塔倒塌等事故。
与输电线路受到其他自然灾害的影响而发生跳闸故障相比,风偏现象引起的跳闸复合成功率不高,如果出现风偏跳闸故障,就会有很大概率造成输电线路无法正常运行,严重影响输电线路的正常运行,需要采取安装阻尼线、防振锤、护线条以及分裂根数等方式来提升输电线路的抗风偏性能。
4输电线路风偏跳闸治理策略
4.1弧垂和风偏角计算
输电线路绝缘配合设计,实际上就是确定输电线路导线(带电体)在工频电压、雷电过电压和操作过电压情况下与邻近接地体间的各种空气间隙。
(1)确定合理的杆塔头部间隙和拉线配置,使导线在各种运行工况下与杆塔构件和拉线保持足够的绝缘裕度。
(2)合理选择线路路径、排定杆塔位置,使导线在各种运行工况下与山体边坡、交叉跨越物、邻近建筑物等保持足够的安全净距。
(3)合理配置杆塔型式、导(地)线型式和运行张力,在各种运行工况下,使相导线、导线与地线之间保持足够的安全净距。
同时,还要计算导线弧垂f和风偏角θ。
当线路气象条件不变时,影响风偏角的主要因素是水平档距和垂直档距。
如果在线路设计中,杆塔垂直档距过小,则风偏角将有可能超出临界值。
4.2对风偏特性进行研究
首先,风偏静态特性研究。
风偏静态特性通常不考虑动态载荷对风偏的瞬时影响,研究时只考虑在静态平衡状态下的风偏状态。
其次,风偏动态特性研究。
风偏动态特性则需要考虑到载荷对风偏的瞬时影响,这种研究更加贴近输电线路的实际运行状态,但获取相关气象动态数据的难度较大。
4.3安装防风固定线
对于气候多变的区域可以利用防风固定线对输电线路进行固定,减少线路在强风天气中的位移现象,能够有效的控制输电设备间的电阻,减少电压击穿的现象。
在进行防风固定安装时最为重要的就是利用直线杆塔防风拉线在悬垂线和地面的夹角处安装的旋转挂板,以增加线路的重,并能够起到很好的复制效果。
所以在工程建设过程中或者日常的维护中都需要对该设施进行相关的检查,对于因为在强风中被拉坏的线路进行相关检修和替换,保障输电网络的正常运行。
4.4采用V形串绝缘子组合
架空输电线路发生风偏故障的杆塔塔型以直线塔为主,将直线杆塔悬垂绝缘子串改造成V形串绝缘子串,可增加导线和绝缘子的横向约束,防止导线和绝缘子在强风作用下向杆塔倾斜,降低风偏故障发生的几率。
V形串合成绝缘子在500kV紧凑型输电线路中已得到广泛应用,防风偏效果良好。
但采用V形串绝缘子也有其不足,由于局部地区大风、强对流极端天气频发,风力过大和风向的变换使V形串合成绝缘子受力不合理而损坏,导致V形串绝缘子发生掉串事故。
因此,对V形串绝缘子要加强巡视检查。
4.5落实直线杆塔防风偏要求
(1)正确选用杆塔型式和子导线排列形式。
在风力较大或易出现恶劣气象的地区,应选择空气间隙和摇摆角较大的塔型,优先选用V型串结
构杆塔。
边相导线使用V型串不佳时,应采取加长横担和下移挂点等增大风偏间隙的措施。
(2)加强断面测量工作,合理布置杆塔位置。
一般情况下应控制杆塔垂直档距与水平档距的比值不低于0.8。
(3)设计阶段要重点对不同导线排列方式、不同宽度横担的杆塔绝缘子串风偏角进行验算。
(4)对处于强沙尘暴区域的输电线路,应综合考虑风力和沙尘暴的共同作用,校验杆塔摇摆角。
(5)施工阶段,要严格按照设计图纸、GPS 坐标和现场桩位进行线路复测、基础分坑和施工基面测量工作。
避免施工测量不当引起杆塔位置和施工基面高度变化,导致杆塔水平档距和垂直档距(风偏角)与设计不符。
4.6线路加装重锤
在输电线路上增加重锤能够有效增加线路的在风中受力表现,对减少线路在风中的运动能够起到抑制效果,但是对于输电线路间距离和电阻并没有有效的改善,所以加装重锤并不能一劳永逸的解决问题。
结语
为了解决输电线路风偏问题必须从加强线路设计、施工、监理和运行维护等基础性工作开始,做好输变电工程项目可研、初设阶段,应将线路防风偏措施做为技术评审的重点,明确有关防风偏的技术要求和防治措施。
组织研究适合大风、沙尘暴区域运行的新型杆塔设计工作,为电网规划、设计、建设和运行提供技术支持。
参考文献:
[1]许勇,姚孟平,秦保国.电网输电线路风偏跳闸机理与治理对策[J].通信电源技术,2017,3404:210-211.
[3]胡毅,刘凯,吴田,等.输电线路运行安全影响因素分析及防治措施[J].高电压技术,2014,40(11):3491-3499.
[2]黄新波,刘磊,宋栓军,等.输电线路塔线体系动力学研究[J].机械强度,2015,179(3):567-571.。