黄华滨
（福州万山电力咨询有限公司 福建福州 350003）
摘要：通过对高压输电线路风偏放电故障的调查，需要深入分析高压输电线路风偏放电的原因，并阐述了相应的改造方案，为线路防风偏改造提供了有力的技术保障。用于指导福州地区风偏改造实施依据，并在多条线路上应用实施，取得了良好的效果。
关键词：高压输电线路；风偏技术
1.前言
220kV输电线路分布点多面广，横跨崇山峻岭、河流湖泊，导线、金具、绝缘子暴露在大自然中，沿线运行环境恶劣。目前福州地区220kV输电线路以猫头型、“干”字型铁塔为主要塔型，塔头电气间隙紧凑，沿海登陆的台风以及强对流天气产生的飑线风作用于线路上，将使导线、引流线产生风偏摇摆，当摇摆幅度超过设计允许值，导线对塔材等部件风偏放电，导致线路失地跳闸，严重威胁到电网的安全运行。由此可见，线路防风偏工作已成为220kV输电线路日常运行维护、大修技改的重点项目之一。
2.福州地区输电线路运行概况
福州地区输电线路主要以220kV/110kV为骨干网，辅之有35kV线路，架空输电线路所经地区气候、地形、地质和各种自然条件十分复杂。经初步统计，220kV线路中共有700左右基杆塔位于强风地区，与海岸线平行的线路长达210公里，极易受到台风的正面侵袭。此外，一大部分线路位于高山峻岭间，山谷地形复杂，较易发生飑线风，也对线路的安全运行造成威胁。
3.线路风偏放电原因分析
当风力作用于导线上，垂直于线路方向的分量将使导线产生横线路的摇摆偏移，摇摆幅度取决于风速、绝缘子、导线自重等因素，摇摆到一定角度后，导线与塔身的距离减少，小于正常运行时的空气间隙，在工频电压下空气隙击穿放电。
从作者收集的历年数据统计来看，直线猫头塔中相导线风偏放电和“干”字型塔中相引流线风偏放电占线路风偏放电的绝大多数，分别为33％、64％，下面以“干”字型为例，通过典型故障调查，风偏摇摆角计算、校验，详细剖析线路风偏失地故障的原因：
台风、飑线风期间，福州地区220kV线路多次跳闸，故障点集中在“干”字型铁塔上。“干”字型塔中相引线采用单串瓷绝缘子加撑管悬挂，中相引线较长，约10来米，绕过塔身的前后侧，在风力作用下引线摇摆幅度较大。
以220kV某地II回＃34为例，当时风速为35m/s，选择气象工况为最大风速35m/s、气温15°C、覆冰厚度0mm。该塔塔型为JG33，计算绝缘子风偏摇摆角如下：
根据风偏摇摆角绘制塔头间隙圆图显示，当摇摆角达到35.73度，小弧垂的间隙圆相割于杆塔上的f、h点，引流线与塔身主材最近距离仅0.294m，导致空气隙击穿放电，线路跳闸。可见风速大、引流线重量轻、驰度大是“干”字型塔中相引流线风偏放电的主要原因。
4. 防风偏改造方案
“干”字型铁塔防风偏改造可以采用独立挂点的双绝缘子串加装撑管的方式进行，两绝缘子串间间距以1.5m～1.8m为宜，双绝缘子串一方面加大了绝缘子的自重，另一方面绝缘子产生不同期摇摆可以抵消部分风力作用，限制了风偏摇摆角，对于JG型杆塔可以直接拆除线路铁塔最外侧的角铁，直接安装1.8m的角铁。对于GJ型杆塔可以加装横向支撑铁后加装绝缘子串。此外，还应严格控制引流线长度，可以使用绳索量取后制作引线，防止局部区域形成大于0.3m的弧垂。
此时仍以35m/s的风速计算风偏摇摆角：
Lh＝lsinθ＝2.494sin33.41。＝1.373m
e＝2.05-1.373＝0.677m＞0.55m
由此可见，因空气间隙大于0.55m的放电间隙，间隙圆图与塔身主材没有交点，线路可以安全运行。若考虑双绝缘子串的不同期摇摆，引线的风偏摇摆角将进一步减少，引流线与塔身主材的空气间隙将进一步增大，更能保证线路运行的稳定性。
参考文献：
[1]胡毅，输电线路运行故障分析与防治[M]，北京：中国电力出版社，2007
[2]董邦洲，基于贝叶斯网络的架空输电线路运行状态评估及隐形故障诊断[D]，太原：太原理工大学，2007
论文作者:黄华滨
论文发表刊物:《河南电力》2018年20期
论文发表时间:2019/4/29
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