輸電線路風偏放電的影響因素及對策研究

唐亮

摘要：當前，隨著社會用電需求的不斷增大，我國的電力網(wǎng)絡規(guī)模逐漸擴大，進而導致通過復雜地形及惡劣氣候條件地區(qū)的輸電線路日益增多，給架空輸電線的穩(wěn)定運行代理了較大的影響。其中大風作為對架空輸電線產(chǎn)生影響的重要因素之一，很容易導致架空線路風偏，進而造成線路挑戰(zhàn)，斷線斷股的問題，嚴重影響著架空輸電線的安全。本文就當前架空輸電線風偏規(guī)律進行了總結(jié)，并對其防風偏技術提出了相應的改進意見，以供諸位參考。

關鍵詞：架空輸電線路;風偏放電;防風偏技術

1.風偏故障原因

架空輸電線路發(fā)生風偏故障的原因主要是由于導線及絕緣子串的垂直荷載與水平荷載的比值發(fā)生變化，進而導致絕緣子串與導線之間產(chǎn)生了風偏角，使絕緣子串與導線以及塔頭之間的空氣間隙發(fā)生了變化所導致的。在當前的架空輸電線路設計過程中對其最大風速的設計為30年一遇在距地10米高處10分鐘內(nèi)的平均風速。但是在實際運用過程中，由于存在瞬時風速和桿塔高度等因素影響，架空輸電線路所遭遇的強風會遠遠大于設計值。這就會導致若是導線與絕緣子串的水平荷載超出一定程度時，導線與絕緣子串及塔頭的空氣間隙難以滿足安全距離的需求，進而導致空氣被擊穿而發(fā)生閃絡的問題。

2風偏的放電路徑

輸電線路風偏故障的放電路徑主要包括三種形式：①輸電線路對周圍物體放電;②直線桿塔絕緣子對塔身放電;③耐張桿塔引流線對塔身放電。此三種風偏故障的放電路徑存在著一個共同之處，即輸電線上會出現(xiàn)明顯的燒傷痕跡，可能很顯然地發(fā)現(xiàn)風偏故障給輸電線路造成的損傷。輸電線對周圍物體的放電往往會出現(xiàn)至少 100cm 的燒傷長度，而且周圍物體會出現(xiàn)明顯的燒傷痕跡，可以發(fā)現(xiàn)周圍物體的焦黑程度比較明顯。通常在地形比較繁雜且存在較大檔距的地方或者地質(zhì)條件比較獨特的區(qū)域才會出現(xiàn)直線桿塔絕緣子對塔身放電，此種風偏故障往往會出現(xiàn)比較長的放電痕跡，而且與地面之間的角度距離比較高，在監(jiān)控上往往不太突出。耐張桿塔引流線對塔身放電主要是由于強風作用下，跳線串絕緣子向鐵塔擺動，導致鐵塔主材和引流線之間的距離縮短，從而出現(xiàn)放電現(xiàn)象，其放電痕跡非常明顯，特別是在部分比較突顯的部位。輸電線路風偏故障主要指的是在強風的天氣環(huán)境下，輸電線路的導線對周邊建筑物、樹木以及桿塔等的放電行為，或者是與其他導線有關的空氣間隙偏小，從而出現(xiàn)較大的擊穿電壓，進而造成輸電線路跳閘故障。

3.防風偏技術措施

通過上文分析可以發(fā)現(xiàn)，若想更好的減少防治架空輸電線路風偏的產(chǎn)生，應該在設計風速、設計裕度、桿塔塔頭尺寸以及施工安裝工藝等多個方面進行技術強化，從而達到有效預防輸電線路風偏閃絡的發(fā)生，降低跳閘事故機率，保證電力運輸安全、平穩(wěn)運行的目的。

3.1將風速影響象納入到設計參考中

在架空輸電線路設計之初應充分考慮當?shù)仫L速對其帶來的影響。首先在架空輸電線路設計之初，便需要對搭建架空輸電線路的地方氣候條件進行深入研究與剖析，總結(jié)當?shù)氐臍夂蛱攸c，特別是要加強對當前微氣候氣象資料的收集和區(qū)域劃分，并根據(jù)整理出的資料以及實際氣候條件來合理的提高局部風偏設計標準。其次，還應進一步加強對風偏的校驗，從而確定出最適合當?shù)靥鞖獾臈U塔的型式及塔頭的尺寸，進而有效的減少架空輸電線路風偏的發(fā)生。

3.2優(yōu)化絕緣子型式

首先，在對材料選取方面可以采用先進的防風偏絕緣子。其優(yōu)勢便是絕緣子風偏擺動幅度比較小，可以防止導線與桿塔的電氣間隙不滿足要求的現(xiàn)象。另外防風偏絕緣子具有安裝可靠的特點，其安裝過程充分考慮了與桿塔連接的間距，為后續(xù)技改工程提供便利。租后，相較于傳統(tǒng)的瓷質(zhì)絕緣子和玻璃絕緣子，防風偏絕緣子在費用方面的優(yōu)勢更為突出，加之在防風性能方面，不加防風拉線、重錘等防風措施的情況下，中相以及外角側(cè)的普通合成絕緣子串難以滿足安全空氣間隙的要求，而采用防風偏絕緣子則不同，哪怕是在更高風速情況下，安全空氣間隙也可以滿足要求。

3.3采用V形串絕緣子組合。

一般來講，在架空輸電線路發(fā)生風偏時，其桿塔塔型主要是以直線塔為主。若將直線桿塔懸垂絕緣子串進行改造，使其成為V形串絕緣子串，則可以極大的增加導線與絕緣子的橫向約束，從而防止導線與絕緣子在強風作用下向桿塔傾斜的情況發(fā)生，進而降低架空輸電路線風偏發(fā)生的幾率。雖說當前V形串合成絕緣子已在500kV緊湊型輸電線路的中得到了較為廣泛的應用，且收到了良好的效果反饋，但是若出現(xiàn)局部地區(qū)大風或者是強對流等極端天氣，則很有可能因為風力過大和風向的變換從而使V形串合成絕緣子受力不合理而造成損壞，進而出現(xiàn)V形串絕緣子掉串的故障，因此還需要對V形串絕緣子進一步加強巡視與檢查，另外，在懸垂絕緣子下方加裝重錘片，亦可以有效抑制跳線風偏的發(fā)生。

3.4引入在線監(jiān)測系統(tǒng)。

為了便于更好的檢查與檢查，可以在架空輸電線路大風多發(fā)區(qū)段安裝風偏角在線監(jiān)測系統(tǒng)，從而對容易產(chǎn)生風偏的線路進行全天候的在線監(jiān)測，以便及時掌握架空輸電線路情況。

3.5加強對設備運行維護管理部門的管理。

在進行架空輸電線路防風偏過程中，還應進一步加強對設備運行維護管理部門的管理，以便做好及時應對架空輸電線路風偏故障的有效應對。首先相關部門應對發(fā)生過風偏故障的桿塔進行更換防風偏絕緣子、加裝重錘片、V形串改造等防風偏改造工作。其次，在發(fā)生大風等天氣情況時組織進行相應的巡視，并做好大風微氣象區(qū)的信息收集和劃分，確定可能發(fā)生的最大風速。

4.結(jié)語

當下，架空輸電線已經(jīng)成為電力系統(tǒng)構(gòu)成的重要環(huán)節(jié)，因此，只有進一步解決風偏問題，才能更好的發(fā)揮架空輸電線穩(wěn)輸送電力的價值;只有進一步降低風偏對架空輸電線路的破壞，才能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，進而保證社會用電的穩(wěn)定，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值與社會效益。

參考文獻

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