一起臺(tái)風(fēng)引起的內(nèi)陸架空電力線路風(fēng)偏故障分析

葉靖灝

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一起臺(tái)風(fēng)引起的內(nèi)陸架空電力線路風(fēng)偏故障分析

葉靖灝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)供電局，廣東 清遠(yuǎn) 511500）

廣東是我國臺(tái)風(fēng)登陸最多的省份。因?yàn)閺V東地處太平洋西海岸，屬于熱帶海洋氣候，所以是多臺(tái)風(fēng)登陸的要沖地域。清遠(yuǎn)地處粵北，雖屬內(nèi)陸地區(qū)，但受臺(tái)風(fēng)行徑風(fēng)圈影響，仍存在局部瞬時(shí)大風(fēng)引起線路風(fēng)偏后水平安全距離不足的風(fēng)險(xiǎn)。通過對地區(qū)一起因架空線路風(fēng)偏跳閘故障分析，剖析了架空線路防風(fēng)偏工作存在的不足，提出了架空線路在建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)維方面的防風(fēng)技術(shù)工作措施建議。

架空線路；風(fēng)偏；跳閘故障；臺(tái)風(fēng)

輸電線路在復(fù)雜環(huán)境中，容易遭受臺(tái)風(fēng)影響，導(dǎo)致線路風(fēng)偏跳閘故障，使線路無法正常運(yùn)行。如何在線路設(shè)備結(jié)構(gòu)和安裝工藝方面進(jìn)行改進(jìn)，減少同類事故發(fā)生，是我們值得深思與探討的地方。本文以一起架空電力線路風(fēng)偏跳閘故障為例，對風(fēng)偏進(jìn)行校核后，再對故障進(jìn)行具體分析，提出合適、有效的改進(jìn)措施。

1 故障情況

2018-09-16T15：23，110 kV一線縱聯(lián)差動(dòng)，距離I段保護(hù)動(dòng)作跳閘，A相故障，重合不成功；2018-09-16T16：00，強(qiáng)送成功；2018-09-16T16：13，110 kV一線縱聯(lián)差動(dòng)，距離I段保護(hù)動(dòng)作跳閘，A相故障，重合不成功。

根據(jù)市氣象臺(tái)2018-09-16發(fā)布的市區(qū)風(fēng)雨實(shí)況，2018-09-16T15：00—2018-09-16T16：00，清遠(yuǎn)氣象局觀測站陣風(fēng)達(dá)33.3 m/s（12級(jí)）。初步判斷受2018年第22號(hào)臺(tái)風(fēng)“山竹”（超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)）風(fēng)圈影響造成，故障查找情況如下。

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)110 kV一線因受臺(tái)風(fēng)影響，#14-#15塔A相導(dǎo)線擺動(dòng)造成對線邊房屋墻體放電跳閘，2018-09-16T18：23，斷開110 kV一線122開關(guān)。2018-09-16T22：59，確認(rèn)現(xiàn)場風(fēng)力減小，線路擺動(dòng)幅度減小，110 kV一線滿足運(yùn)行條件，送電正常。

次日經(jīng)無人機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，110 kV一線#14-#15塔A相導(dǎo)線有明顯電擊花點(diǎn)，導(dǎo)線無損傷，不影響運(yùn)行，現(xiàn)場實(shí)測A相導(dǎo)線與墻體水平距離7 m?，F(xiàn)場情況如圖1所示。

2 風(fēng)偏校核情況

對于線路本體結(jié)構(gòu)的空氣間隙、以及線路通道物的安全距離，需要結(jié)合實(shí)際運(yùn)維情況進(jìn)行校驗(yàn)，以判斷是否滿足規(guī)程要求。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合110 kV一線竣工資料，故障檔計(jì)算使用到的相關(guān)參數(shù)選取如下。

廣東地區(qū)的地球重力加速度g取9.78 m/s2。

導(dǎo)線型號(hào)：LGJ－300/40。

導(dǎo)線比載為：

導(dǎo)線計(jì)算截面積：=338.99 mm2。

導(dǎo)線直徑：=23.94 mm。

導(dǎo)線重量：=1 133 kg/km。

雙聯(lián)懸垂復(fù)合緣子串受風(fēng)面積取0.45 m2，自重1=

20 kg=196.6 N；

電線風(fēng)壓不均勻系數(shù)，計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)，若風(fēng)速30≤＜35，取0.61；

電線體型系數(shù)SC，當(dāng)導(dǎo)線外徑>17mm，無覆冰時(shí)SC取1.1；

風(fēng)速高度變化系數(shù)h，當(dāng)=20～30 m時(shí)，h=1.1；本方案計(jì)算用最大風(fēng)速取=30 m/s；設(shè)風(fēng)向與電線軸向間的夾角=90°（即最不利情況）。

根據(jù)收資情況，#14塔水平檔距h=520 m；垂直檔距為v=668 m，#14-#15檔距為506 m。

2.1 計(jì)算過程

30 m/s風(fēng)速時(shí)導(dǎo)線荷載計(jì)算如下。

導(dǎo)線風(fēng)荷載為：=0.625SCh（h）×sin2×10-3=5 150.70 N。

導(dǎo)線自1=1××v=7 401.9 N。

由此計(jì)算#14塔絕緣子串風(fēng)偏角為：

線路風(fēng)偏具體情況如圖2所示。

圖2 線路風(fēng)偏示意圖（風(fēng)偏角φ）

2.2 危險(xiǎn)點(diǎn)弧垂計(jì)算

在溫度為27 ℃、風(fēng)以30 m/s速度正面吹向?qū)Ь€的情況下，根據(jù)導(dǎo)線放線弧垂表得知#14-#15檔最大弧垂m=16.1 m。對于最大風(fēng)時(shí)最大弧垂點(diǎn)處風(fēng)偏搖擺水平距離，當(dāng)2=1.65 m（懸垂串長）時(shí)，最大風(fēng)偏距離1=（m+2）×sin=8.46 m。

3 故障原因具體分析

2018-09-16線路短時(shí)間內(nèi)連續(xù)2次跳閘，具有風(fēng)偏跳閘的特點(diǎn)，且跳閘時(shí)間與氣象部門報(bào)告的臺(tái)風(fēng)“山竹”風(fēng)圈行徑時(shí)間相吻合，同時(shí)氣象部門監(jiān)測的風(fēng)速超過多年歷史水平，具有引起線路風(fēng)偏的可能。

2018-09-17，利用無人機(jī)對線路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障導(dǎo)線有明顯花點(diǎn)痕跡（該點(diǎn)與故障測距相吻合），且線邊房屋表面有明顯放電導(dǎo)致破損痕跡，實(shí)測導(dǎo)線故障點(diǎn)（即最大弧垂點(diǎn)處）與墻體的凈空水平距離為7 m，距離小于最大風(fēng)時(shí)最大弧垂點(diǎn)處風(fēng)偏搖擺水平距離。

綜上所述，臺(tái)風(fēng)“山竹”登陸后，因風(fēng)力對導(dǎo)線作用后，使導(dǎo)線與墻體之間水平安全距離不足，導(dǎo)致線路故障跳閘，如圖3所示。

圖3 線路故障示意圖

4 整改及預(yù)防措施

4.1 整改措施

安裝相間間隔棒，對導(dǎo)線風(fēng)偏有一定的抑制作用，能起到很好的固定效果；結(jié)合塔型，將導(dǎo)線掛線串改為V串。

4.2 預(yù)防措施

在架空輸電線路走廊狹窄地段，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)減小線路平均使用檔距，減小風(fēng)擺幅度。在可能有臺(tái)風(fēng)風(fēng)圈影響范圍內(nèi)，結(jié)合實(shí)際規(guī)劃內(nèi)陸防風(fēng)區(qū)域，并在新建架空輸電線路時(shí)，導(dǎo)線優(yōu)先采用V串掛線串，減小風(fēng)擺影響；或安裝相間間隔棒，減少導(dǎo)線整體擺幅。防風(fēng)可采用型線導(dǎo)線，更小的導(dǎo)線截面積以減小迎風(fēng)面，減少導(dǎo)線受風(fēng)擺動(dòng)、線路檔中中間接頭。新投運(yùn)線路驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)進(jìn)行風(fēng)偏校驗(yàn)，檢查導(dǎo)地線的松緊度以及周圍建筑物等風(fēng)偏距離是否滿足輸電線路的運(yùn)行要求。線路走廊附近應(yīng)嚴(yán)格管控新建建構(gòu)筑物，確保建構(gòu)筑物距離線路的安全距離。臺(tái)風(fēng)來臨前，應(yīng)對存在風(fēng)偏隱患的線路進(jìn)行排查，對危害的線路安全的樹木進(jìn)行清除，必要時(shí)提前對線路停電進(jìn)行處理。舉一反三，對可能的風(fēng)擺隱患進(jìn)行校核、排查、整改，如拉線懸垂桿、線路走廊等其他異物。

2095－6835（2018）24－0072－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.072

〔編輯：張思楠〕