500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障與對(duì)策研究

500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障與對(duì)策研究

摘要：對(duì)于500kV超高壓輸電線路來(lái)說(shuō)，因其處在較為復(fù)雜的地理環(huán)境中，很容易受到外界等各種因素的影響，尤其是風(fēng)力因素會(huì)造成輸電線路出現(xiàn)風(fēng)偏跳閘的現(xiàn)象，從而會(huì)給輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)不利影響。另外，經(jīng)強(qiáng)風(fēng)的作用，500kV輸電線路會(huì)出現(xiàn)風(fēng)偏閃絡(luò)，導(dǎo)致電力供應(yīng)的不持續(xù)。所以，本文將根據(jù)500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障的特點(diǎn)、規(guī)律及類型，深入分析對(duì)其所采取的有效措施，從而確保該線路能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：500kV；輸電線路；風(fēng)偏一、風(fēng)偏故障分析在我國(guó)電力系統(tǒng)增容擴(kuò)建的背景下，高壓輸電線路的覆蓋范圍不斷增加，里程逐漸延長(zhǎng)，所以在微地形區(qū)域內(nèi)，容易因?yàn)轱R線風(fēng)而導(dǎo)致輸電線路發(fā)生風(fēng)偏。在發(fā)生風(fēng)偏后，絕緣子串會(huì)向桿塔的方向傾斜，從而降低了導(dǎo)線與桿塔之間的距離，當(dāng)這種距離無(wú)法滿足放電要求時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致閃絡(luò)的發(fā)生，從而影響到高壓輸電線路的安全運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)的正常供電造成不良影響。500kV高壓輸電線路出現(xiàn)風(fēng)偏時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的正常使用，因此就要對(duì)所產(chǎn)生的風(fēng)偏現(xiàn)象進(jìn)行全面分析，從而找出有效的解決和防范措施，盡可能地避免出現(xiàn)風(fēng)偏故障，有效增強(qiáng)500kV高壓輸電線路的安全性與穩(wěn)定性。造成風(fēng)偏出現(xiàn)的原因有兩點(diǎn)，一個(gè)是外部因素，另一個(gè)是內(nèi)部因素，其中外部因素主要是災(zāi)害性氣候條件所帶來(lái)的影響，而內(nèi)部因素則主要是設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理所造成的。在遼闊的野外或者微地形區(qū)域出現(xiàn)颮線風(fēng)時(shí)，即使作用面不大，不過(guò)由于風(fēng)力和風(fēng)速比較高，會(huì)常常出現(xiàn)雷雨等天氣，這樣就會(huì)造成風(fēng)偏閃絡(luò)現(xiàn)象的出現(xiàn)。風(fēng)偏再加上雷雨，會(huì)使得空氣極為潮濕，從而降低其絕緣強(qiáng)度。而在強(qiáng)風(fēng)的作用下，如果雨水所形成的間歇性水線和放電閃絡(luò)的路徑一樣，那么就會(huì)在某種程度上降低空氣間隙的放電電壓。隨著桿塔高度的增加，風(fēng)速也會(huì)相應(yīng)提升，所以發(fā)生絕緣子串風(fēng)偏的幾率就會(huì)相應(yīng)增加。為了降低高壓輸電線路發(fā)生風(fēng)偏的幾率，在輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，都會(huì)根據(jù)氣象條件來(lái)確定設(shè)計(jì)方案。但是由于我國(guó)氣象站一般都在城郊附近，很難采集到龍卷風(fēng)以及颮線風(fēng)的風(fēng)速值，所以在輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有準(zhǔn)確的參照依據(jù)，其設(shè)計(jì)值明顯都會(huì)偏小，所以在遇到龍卷風(fēng)和颮線風(fēng)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)偏現(xiàn)象的發(fā)生，從而對(duì)電力系統(tǒng)供電的安全性和穩(wěn)定性造成影響。二、規(guī)律及特點(diǎn)第一，風(fēng)偏閃絡(luò)多發(fā)生在惡劣氣候條件下。通過(guò)對(duì)幾年來(lái)各地區(qū)線路風(fēng)偏閃絡(luò)的分析可以看出，線路發(fā)生風(fēng)偏跳閘時(shí)，該區(qū)域均有強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)，且大多數(shù)情況下還伴有大暴雨或冰雹，并出現(xiàn)了中小尺度局部強(qiáng)對(duì)流天氣。導(dǎo)致強(qiáng)風(fēng)的形成，這種風(fēng)常發(fā)生在局部區(qū)域和局部地帶，范圍從幾平方千米至十幾平方千米，生成快、消失快、陣發(fā)性強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間在數(shù)十分鐘以內(nèi)，且常伴有雷雨和冰雹。這樣一方面在強(qiáng)風(fēng)作用下導(dǎo)線向塔身出現(xiàn)一定的位移和偏轉(zhuǎn)，使空氣放電間隙減?。涣硪环矫娼涤昊虮⒔档土藢?dǎo)線與桿塔間隙的工頻放電電壓，兩者共同作用導(dǎo)致線路發(fā)生風(fēng)偏跳閘。第二，風(fēng)偏閃絡(luò)的放電路徑。從放電路徑來(lái)看，主要有三種形式：（1）耐張桿塔引流對(duì)桿塔本體、絕緣子地端金具等接地體放電。（2）直線桿塔導(dǎo)線對(duì)桿塔本體、永久拉線等接地構(gòu)件放電。（3）檔距中導(dǎo)線對(duì)架空地線、交叉跨越物、山體邊坡等鄰近物體放電。三、主要類型第一，雙分裂導(dǎo)線直線桿風(fēng)偏故障。強(qiáng)風(fēng)作用下，導(dǎo)線產(chǎn)生偏移，同時(shí)由于沙塵影響，空氣放電電壓嚴(yán)重降低。導(dǎo)致導(dǎo)線防振錘與拉線尾部發(fā)生尖端放電。同時(shí)，造成風(fēng)偏故障主要因素還有桿塔選型不當(dāng)，其設(shè)計(jì)仍沿用子導(dǎo)線水平排列線路使用的電桿型式，相當(dāng)于懸垂絕緣子串延長(zhǎng)。使運(yùn)行裕度大大降低。第二，中相引流風(fēng)偏故障。造成中相引流風(fēng)偏故障的主要原因就是安裝工藝不良和防風(fēng)偏措施考慮不周。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司的相關(guān)規(guī)定，要求耐張塔跳線需現(xiàn)場(chǎng)放樣制作，且引流板朝向應(yīng)滿足使導(dǎo)線的彎曲方向與安裝后的跳線彎曲方向一致。對(duì)中相引流來(lái)說(shuō)，就是要保證耐張線夾至跳線托架引流要與引流板出口方向一致，不能有明顯弧度。四、預(yù)防途徑1.提升設(shè)計(jì)合理性在500kV輸電線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，第一要仔細(xì)的勘察現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)風(fēng)情況和地理特征，重點(diǎn)掌握現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)口特點(diǎn)和所出現(xiàn)過(guò)的各種災(zāi)害等，這些資料可從當(dāng)?shù)氐碾娏蜌庀蟛块T(mén)進(jìn)行獲取。第二要從當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娭姓归_(kāi)調(diào)查，這種方式可很好的對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)進(jìn)行判定，這樣就能夠準(zhǔn)確地了解到造成500kV輸電線路出現(xiàn)風(fēng)偏故障的外部原因。第三，相關(guān)單位要對(duì)此次工作的進(jìn)行提供有效的數(shù)據(jù)資料支持，從而給調(diào)查工作的順利進(jìn)行提供良好的基礎(chǔ)保障。只有把造成500kV輸電線路出現(xiàn)故障的因素準(zhǔn)確找出，才能夠有針對(duì)性的對(duì)其進(jìn)行預(yù)防，從而有效降低該故障的發(fā)生概率，進(jìn)而確保供電運(yùn)行的安全性和可靠性。2.加裝防風(fēng)拉線500kV超高壓輸電線路中一些風(fēng)力較大的區(qū)域內(nèi)，可以通過(guò)加裝防風(fēng)拉線來(lái)起到防范風(fēng)偏的作用。加裝防風(fēng)拉線可以采取邊相引流防風(fēng)拉線及中相引流防風(fēng)拉線兩種方式。通過(guò)在懸垂線夾處加裝延長(zhǎng)掛板來(lái)完成邊相引流防風(fēng)拉線的連接，利用跳線托架通過(guò)金具連接實(shí)現(xiàn)中相引流防風(fēng)拉線的架設(shè)，同時(shí)中相引流防風(fēng)拉線在下橫擔(dān)處進(jìn)行直接固定，邊相引流在條件允許情況下可以在本體安裝支架進(jìn)行固定，需要落地固定時(shí)，則需要同步對(duì)拉線防盜及接地裝置等進(jìn)行完善。雖然通過(guò)加裝防風(fēng)拉線能夠有效的抑制風(fēng)偏的發(fā)生，但由于風(fēng)偏轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活及長(zhǎng)時(shí)間受力情況下，再加之線路金具極在疲勞狀態(tài)下發(fā)生損壞，因此會(huì)對(duì)輸電線路運(yùn)行帶來(lái)一定的安全隱患。3.防止V串復(fù)合絕緣子掉串最近幾年，因我國(guó)的土地資源極為緊張，就給輸電線路的建設(shè)帶來(lái)了十分大的影響，所以V串絕緣子在500kV超高壓輸電線路中應(yīng)用的比較廣泛，這同時(shí)也造成在一些風(fēng)力比較大的區(qū)域，V傳絕緣子掉串事故發(fā)生的頻率較高，只要V串絕緣子有掉串的現(xiàn)象發(fā)生，那么就很容易造成風(fēng)偏故障出現(xiàn)，所以，在對(duì)風(fēng)偏故障進(jìn)行預(yù)防時(shí)，要有針對(duì)性的對(duì)V串復(fù)合絕緣子掉串問(wèn)題進(jìn)行有效預(yù)防和解決。4.加大線路運(yùn)行維護(hù)力度第一，500kV輸電線路建設(shè)工作完成以后。工作人員必須對(duì)500kV輸電線路運(yùn)行當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等進(jìn)行全面的觀測(cè)，將重點(diǎn)放在觀測(cè)颮線風(fēng)等方面，對(duì)其發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)速、時(shí)間、風(fēng)向以及頻率等數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的記錄，并對(duì)此類型惡劣天氣產(chǎn)生的原因進(jìn)行充分的分析，最后有針對(duì)性的采取相應(yīng)措施，提升500kV輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。第二，相關(guān)工作人員必須加大日常巡視力度，對(duì)500kV輸電線路運(yùn)行穩(wěn)定性以及低于惡劣氣候的能力進(jìn)行綜合把握。在實(shí)際檢查的過(guò)程中，應(yīng)將重點(diǎn)放在樹(shù)木同地線之間的距離、輸電線路導(dǎo)線運(yùn)行狀態(tài)等方面。通過(guò)定期或不定期的檢查，可以對(duì)500kV輸電線路中各個(gè)設(shè)備以及導(dǎo)線的狀態(tài)進(jìn)行充分的把握。為有針對(duì)性的采取加固措旋、提升線路運(yùn)行穩(wěn)定性奠定良好的基礎(chǔ)。結(jié)語(yǔ)：綜上所述，對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，500kV高壓輸電線路出現(xiàn)風(fēng)偏是影響其正常穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，因此一定要對(duì)此種現(xiàn)象進(jìn)行有針對(duì)性的研究，并分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因，從而制定有效的防范措施。500kV高壓輸電線路出現(xiàn)風(fēng)偏主要是受各種災(zāi)害性氣候及運(yùn)行維護(hù)等因素的影響，因此就要從根本上提高其輸電線路本身抵御強(qiáng)風(fēng)的能力，優(yōu)化其整體設(shè)計(jì)方案，加大力度對(duì)運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)管理，盡可能地避免500kV超高壓輸電線路出現(xiàn)風(fēng)偏，進(jìn)而