沿海架空输电线路防风防雷的综合治理

沿海架空输电线路防风防雷的综合治理
发表时间：2016-04-20T16:41:28.533Z 来源：《电力设备》2015年第10期供稿作者：王斌
[导读] 广西电网有限责任公司北海供电局本文从输电线路的基本理论出发，结合相关设计规范和行业技术规定。

（广西电网有限责任公司北海供电局 536000）
摘要：本文从输电线路的基本理论出发，结合相关设计规范和行业技术规定，详细介绍了沿海输电线路抗风防雷设计及相关方面，并总结了架空输配电线路防风防雷的运行维护经验。

关键词：沿海；架空输电线路；防风防雷
前言
沿海地区是台风、雷暴等极端气候多发地，对于架空线路杆塔来说，极易受到台风的正面侵袭，引起供电线路故障跳闸较为频繁。

根据近几年的运行经验统计，电网停电事故多发生在台风等恶劣气候条件下，尤其是线路跳闸次数占总跳闸次数的30％以上，重合成功率低，故障点查找难度高，影响供电可靠性，由此可知加强沿海地区输电线路防风防雷设计是解决供电可靠性的主要工作方面之一。

1.工程概况
我国某沿海输电线路，是台风、雷电等极端气候多发地区。

而该地区电网是作为重要的电能源基地、地区的电源枢纽之一，对促进地区经济展具有重要意义。

其输电线路规模如表1所示。

该地区电网具有地域广，发生事故影响范围大的特点，架空线路杆塔多位于沿海地形复杂的微气候、微地形地区，极易受到台风的正面侵袭，引起供电线路故障跳闸较为频繁。

根据近几年的运行经验统计，电网停电事故多发生在台风等恶劣气候条件下，尤其是线路跳闸次数占总跳闸次数的30％以上，重合成功率低，故障点查找难度高，影响供电可靠性[1]。

2.跳闸原因浅析
三年间，台风共造成该地区主网线路跳闸共50条次，其中2008年度跳闸26条次，2009年度跳闸24条次，2010年度0条次。

究其原因，主要表现在以下几个方面：
2.1风偏因素
按现行设计规程对输电线路风速的设计规定为离地10米高处30年一遇10分钟的平均最大值，该地区110kV以下线路的风速设计多取值为30～35m/s，220kV线路的风速设计多取值为35m/s，500kV线路的风速设计多取值为40～42m/s。

实际上，从气象台站了解到，所取风速与瞬时风速相差较大。

在瞬时风速大于设计风速时，直线塔的悬垂绝缘子串摇摆角有可能超过设计允许最大风偏摇摆角度，从而导致空气间隙距离不够、线路闪络跳闸。

对于耐张塔，大风可以在较短时间内吹动整段跳线，从而引起线路闪络跳闸。

直线塔头间隙，当摇摆角达到63.77°，此时发生风偏绝缘子悬挂点中心至塔材角铁的最大距离，220kV线路带电导线与杆塔构件在运行电压下的最小空气间隙为0.55m。

导线与塔身主材最大距离仅0.39m，导致空气隙击穿放电，线路跳闸。

可见高风速、横担塔材较短、线路垂直档距小是直线猫头塔风偏放电的主要原因。

耐张塔头间隙，当摇摆角达到33.26。

，引流线与塔身主材最近距离仅0.451m，导致空气隙击穿放电，线路跳闸。

可见风速大、引流线重量轻、弛度大是干字型塔中相引流线风偏放电的主要原因。

仅0.451m，导致空气隙击穿放电，线路跳闸。

可见风速大、引流线重量轻、弛度大是干字型塔中相引流线风偏放电的主要原因[2]。

2.2雷击原因
台风期间多伴有强雷雨对流天气，强大的雷电流导致线路跳闸，但此类跳闸绝大多数可重合闸成功，重合成功率较高，对线路的供电可靠性影响甚微。

3.防风加固举措
3.1高标准设计，精心谋划防风加固
为最大程度减小极端天气影响，全力保障线路安全——少停电、不停电，努力谋求技术改造。

供电局不断加强电网建设及防风加固改造，先后开展了输电线路、配网工程防风加固，致力于提高沿海电网的设计标准和技术要求，对提高沿海电网抵御自然灾害的能力和供电可靠性奠定了坚实基础。

1）改进方法，合理规划设计。

对新建线路，结合已有的运行经验，对微气候、微气象区特征明显，台风频发地带，线路的设计应考虑到最不利的气象条件组合，适度提高风偏放电的设防水平，留有适当的裕度，以减少线路投运后遇到恶劣天气时出现跳闸的可能性。

在各种气象条件下，合理改进设计手段和方法.在选择线路走径时.尽可能避免横穿风口、沿海平行走向，提高强风地带的绝缘配置和机械强度，对局部微气象、微地形地区提高风速、杆塔、金具、绝缘子等的设计安全系数，加大电气距离。

2）收集运行资料，提高防风能力。

加强对微气候区的观测和记录，积累运行资料，加强线路所经区域的气象资料收集。

特别是台风的数据收集，包括发生时段、频率、风速、区域等，并加强导线风偏的观测和记录。

对于已运行的线路可以进行局部改造，抑制风偏。

3.2高标准运维，细心呵护电网安全
围绕“预防为主、到点到位”开展线路运行维护工作，开展线路设备“三心型”管理，责任落实到人，根据线路设备状态开展运行维护工
作。

1）发挥群众义务护线作用，及时治理线路设备黑点。

该供电局率先开展了群众护线工作，初步建立了属地供电所、运维班组、荣誉护线员的三方联络机制，以“大力宣传电力设施保护的重要意义，提高广大群众保护、爱护电力设施的意识和义务”为目标。

在台风季节来临前向线路保护区附近宣讲庆典条幅、气球、铁皮屋顶等飘挂物等对线路安全运行造成的危害，发放“线路保护区内生产工作安全指引”，通知当地居民拆除或加固临时性屋顶、棚架等，努力消除台风季节飘挂物隐患，同时加强节日前后的特巡工作，及时消除线路隐患。

2）加强台风来临前的巡查，防止出现水土流失导致杆塔失稳等情况的发生。

每次台风来临期间，江门供电局都科学统筹，精心组织，局领导亲自领军，坐镇一线指挥抗风工作。

指导运行单位开展防台风工作的全面检查，重点检查低洼地带、孤岛地带、山区地带的杆塔及其附近的排水、水土流失、水浸基础情况，架空地线的锈蚀情况，杆塔拉线的完好情况、线路挡土墙、护坡等防汛设施，金具开口销的缺漏、光缆等运行情况的巡查处理[3]。

3）严抓缺陷消缺率，加强缺陷闭环管理。

每月对缺陷处理情况进行统计分析，对紧急缺陷、重大缺陷以及一般缺陷严格按照消缺周期进行处理，狠抓消缺率及消缺及时率。

开展线路设备隐患排查工作.对发现的隐患缺陷及时整改，避免因缺陷隐患处理不及时而导致线路设备停电事故发生。

3.3主动预防，完善应急管理机制
及早部署，响应到位，做好防风准备及值班工作。

近五年来，该供电局共启动防范台风应急响应8次，应急响应期间未发生事故，未发生影响较大的供电损失。

每次灾害前，供电局都从最不利的角度出发，时刻保持警惕，认真评估可能造成的各类风险，主动出击，完善应急抢修队伍和物资保障，全面扎实做好各项应急管理工作，确保有急能应。

并保持与外部应急力量的联络，沉着应对，快速有效地组织电网设施抢修，及时修复受损设备，恢复电网供电。

4.防风防雷治理效果分析
该供电局牢牢把握“电网安全”这条生命线，为努力减小极端天气影响，全力保障用户少停电、不停电，将沿海110kV以下架空线路的防风设计等级由30m/s提高至35～40m/s。

2008年以来，供电局更是斥资2.1亿元，行电网建设及防风防雷加固改造，先后开展了变电站、输电线路、配网工程防风加固，改造残旧水泥杆541基，致力于提高沿海电网的设计标准和技术要求，对提高沿海输电线路供电可靠性、电网抵御自然灾害的能力具有重要意义，为打造坚强电网添上了浓墨重彩的一笔。

参考文献：
[1]苗瑞凌，赵增明，张树林.架空输电线路风偏计算浅析[J].山西电力.2014（06）.
[2]牛彬，陈江华，姚俊峰.输电线路的风偏角问题分析[J].山西电力.2013（03）.
[3]周华敏，彭向阳.广东输电线路防雷运行分析[J].广东电力.2013（05）.。