500kV超高壓輸電線路風偏故障與對策研究

500kV超高壓輸電線路風偏故障與對策研究

摘要：對于500kV超高壓輸電線路來說，因其處在較為復雜的地理環(huán)境中，很容易受到外界等各種因素的影響，尤其是風力因素會造成輸電線路出現風偏跳閘的現象，從而會給輸電線路的穩(wěn)定運行帶來不利影響。另外，經強風的作用，500kV輸電線路會出現風偏閃絡，導致電力供應的不持續(xù)。所以，本文將根據500kV超高壓輸電線路風偏故障的特點、規(guī)律及類型，深入分析對其所采取的有效措施，從而確保該線路能夠安全穩(wěn)定運行。關鍵詞：500kV；輸電線路；風偏一、風偏故障分析在我國電力系統(tǒng)增容擴建的背景下，高壓輸電線路的覆蓋范圍不斷增加，里程逐漸延長，所以在微地形區(qū)域內，容易因為颮線風而導致輸電線路發(fā)生風偏。在發(fā)生風偏后，絕緣子串會向桿塔的方向傾斜，從而降低了導線與桿塔之間的距離，當這種距離無法滿足放電要求時，就會導致閃絡的發(fā)生，從而影響到高壓輸電線路的安全運行，對電力系統(tǒng)的正常供電造成不良影響。500kV高壓輸電線路出現風偏時，會嚴重影響到電力系統(tǒng)的正常使用，因此就要對所產生的風偏現象進行全面分析，從而找出有效的解決和防范措施，盡可能地避免出現風偏故障，有效增強500kV高壓輸電線路的安全性與穩(wěn)定性。造成風偏出現的原因有兩點，一個是外部因素，另一個是內部因素，其中外部因素主要是災害性氣候條件所帶來的影響，而內部因素則主要是設計和運行管理所造成的。在遼闊的野外或者微地形區(qū)域出現颮線風時，即使作用面不大，不過由于風力和風速比較高，會常常出現雷雨等天氣，這樣就會造成風偏閃絡現象的出現。風偏再加上雷雨，會使得空氣極為潮濕，從而降低其絕緣強度。而在強風的作用下，如果雨水所形成的間歇性水線和放電閃絡的路徑一樣，那么就會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，風速也會相應提升，所以發(fā)生絕緣子串風偏的幾率就會相應增加。為了降低高壓輸電線路發(fā)生風偏的幾率，在輸電線路設計時，都會根據氣象條件來確定設計方案。但是由于我國氣象站一般都在城郊附近，很難采集到龍卷風以及颮線風的風速值，所以在輸電線路設計時沒有準確的參照依據，其設計值明顯都會偏小，所以在遇到龍卷風和颮線風時，就會導致風偏現象的發(fā)生，從而對電力系統(tǒng)供電的安全性和穩(wěn)定性造成影響。二、規(guī)律及特點第一，風偏閃絡多發(fā)生在惡劣氣候條件下。通過對幾年來各地區(qū)線路風偏閃絡的分析可以看出，線路發(fā)生風偏跳閘時，該區(qū)域均有強風出現，且大多數情況下還伴有大暴雨或冰雹，并出現了中小尺度局部強對流天氣。導致強風的形成，這種風常發(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，持續(xù)時間在數十分鐘以內，且常伴有雷雨和冰雹。這樣一方面在強風作用下導線向塔身出現一定的位移和偏轉，使空氣放電間隙減??；另一方面降雨或冰雹降低了導線與桿塔間隙的工頻放電電壓，兩者共同作用導致線路發(fā)生風偏跳閘。第二，風偏閃絡的放電路徑。從放電路徑來看，主要有三種形式：（1）耐張桿塔引流對桿塔本體、絕緣子地端金具等接地體放電。（2）直線桿塔導線對桿塔本體、永久拉線等接地構件放電。（3）檔距中導線對架空地線、交叉跨越物、山體邊坡等鄰近物體放電。三、主要類型第一，雙分裂導線直線桿風偏故障。強風作用下，導線產生偏移，同時由于沙塵影響，空氣放電電壓嚴重降低。導致導線防振錘與拉線尾部發(fā)生尖端放電。同時，造成風偏故障主要因素還有桿塔選型不當，其設計仍沿用子導線水平排列線路使用的電桿型式，相當于懸垂絕緣子串延長。使運行裕度大大降低。第二，中相引流風偏故障。造成中相引流風偏故障的主要原因就是安裝工藝不良和防風偏措施考慮不周。根據國家電網公司的相關規(guī)定，要求耐張塔跳線需現場放樣制作，且引流板朝向應滿足使導線的彎曲方向與安裝后的跳線彎曲方向一致。對中相引流來說，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、預防途徑1.提升設計合理性在500kV輸電線路的設計過程中，第一要仔細的勘察現場的強風情況和地理特征，重點掌握現場的強風風速、風口特點和所出現過的各種災害等，這些資料可從當地的電力和氣象部門進行獲取。第二要從當地人民群眾中展開調查，這種方式可很好的對當地的氣候特點進行判定，這樣就能夠準確地了解到造成500kV輸電線路出現風偏故障的外部原因。第三，相關單位要對此次工作的進行提供有效的數據資料支持，從而給調查工作的順利進行提供良好的基礎保障。只有把造成500kV輸電線路出現故障的因素準確找出，才能夠有針對性的對其進行預防，從而有效降低該故障的發(fā)生概率，進而確保供電運行的安全性和可靠性。2.加裝防風拉線500kV超高壓輸電線路中一些風力較大的區(qū)域內，可以通過加裝防風拉線來起到防范風偏的作用。加裝防風拉線可以采取邊相引流防風拉線及中相引流防風拉線兩種方式。通過在懸垂線夾處加裝延長掛板來完成邊相引流防風拉線的連接，利用跳線托架通過金具連接實現中相引流防風拉線的架設，同時中相引流防風拉線在下橫擔處進行直接固定，邊相引流在條件允許情況下可以在本體安裝支架進行固定，需要落地固定時，則需要同步對拉線防盜及接地裝置等進行完善。雖然通過加裝防風拉線能夠有效的抑制風偏的發(fā)生，但由于風偏轉動不靈活及長時間受力情況下，再加之線路金具極在疲勞狀態(tài)下發(fā)生損壞，因此會對輸電線路運行帶來一定的安全隱患。3.防止V串復合絕緣子掉串最近幾年，因我國的土地資源極為緊張，就給輸電線路的建設帶來了十分大的影響，所以V串絕緣子在500kV超高壓輸電線路中應用的比較廣泛，這同時也造成在一些風力比較大的區(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象發(fā)生，那么就很容易造成風偏故障出現，所以，在對風偏故障進行預防時，要有針對性的對V串復合絕緣子掉串問題進行有效預防和解決。4.加大線路運行維護力度第一，500kV輸電線路建設工作完成以后。工作人員必須對500kV輸電線路運行當地的氣候條件等進行全面的觀測，將重點放在觀測颮線風等方面，對其發(fā)生時產生的風速、時間、風向以及頻率等數據進行全面的記錄，并對此類型惡劣天氣產生的原因進行充分的分析，最后有針對性的采取相應措施，提升500kV輸電線路運行的穩(wěn)定性。第二，相關工作人員必須加大日常巡視力度，對500kV輸電線路運行穩(wěn)定性以及低于惡劣氣候的能力進行綜合把握。在實際檢查的過程中，應將重點放在樹木同地線之間的距離、輸電線路導線運行狀態(tài)等方面。通過定期或不定期的檢查，可以對500kV輸電線路中各個設備以及導線的狀態(tài)進行充分的把握。為有針對性的采取加固措旋、提升線路運行穩(wěn)定性奠定良好的基礎。結語：綜上所述，對于電力系統(tǒng)來說，500kV高壓輸電線路出現風偏是影響其正常穩(wěn)定運行的重要因素，因此一定要對此種現象進行有針對性的研究，并分析出現該現象的原因，從而制定有效的防范措施。500kV高壓輸電線路出現風偏主要是受各種災害性氣候及運行維護等因素的影響，因此就要從根本上提高其輸電線路本身抵御強風的能力，優(yōu)化其整體設計方案，加大力度對運行進行維護管理，盡可能地避免500kV超高壓輸電線路出現風偏，進而