(国网福建省电力有限公司宁德供电公司 福建宁德 352100)
摘要:文章通过对一起输电线路导线风偏引起220kV输电线路跳闸故障进行分析、得出在易产生飑线风的微地形处的瞬时风速将超出原设计条件,从输电线路防风偏设计等方面提出防范措施,为架空输电线路的防风偏设计和安全运行提供依据。
关键词:风偏、飑线风、导线对塔身放电、输电线路
1 故障简况
某日,天气雨。2:18:27,220kV溪福Ⅱ路两侧开关A相故障跳闸,重合闸动作成功;2:18:34溪福Ⅱ路再次跳闸,重合闸动作不成功;线路两侧开关保护均为距离Ⅰ段保护,零序过流Ⅱ段保护动作跳闸,两次跳闸故障测距分别为5.47Km、5.3Km。2:42:39恢复送电。
线路检查情况:12:53发现该线路#14、#15、#16三基杆塔在A相导线防震锤处及塔身处有放电痕迹(见图1、2)。经调查分析,事故的直接原因是导线因风偏摆动对塔身放电引起线路跳闸。
3 故障原因分析
3.1 直接原因
故障当日,宁德地区受高空槽东移和低层切变南压的影响,当日傍晚到次日早晨出现强对流天气,雷雨时福安地区出现8 级大风,局部9~11级的雷雨大风。其中,当天02时至03时,位于故障杆塔附近的福安湾坞站出现了28.5米/秒(11级)的雷雨大风(如图3)。同时结合变电站故障保护测距及雷电定位系统分析,故障发生时间该线路周边无相吻合时间点的雷电活动(变电站时钟已和雷电定位系统时钟核对无误),故障录波图形(如图4、5),两次波形几乎一模一样,时间间隔为4.88秒,因此排除雷击引起故障。结合以上情况判断导线风摆对塔身放电是溪福Ⅱ路跳闸的直接原因。
4.2.1防雷分析
更改前后绝缘子串轻微摆动和允许最大摆动角间隙圆图如下图。
由上图可知:
1.绝缘子串采用双联单线夹瓷绝缘
子串后在轻微摆动(30度)时,导
线与塔头最小距离为2369mm(改前2161mm),大于绝缘子串干闪络距离2230mm,可有效降低导线风偏和雷电共同作用下引起导线对塔头放电现象。
采用更换为独立双联串的的瓷绝缘子后,缩短绝缘子串长度,同时增加绝缘子串重量,提高塔头间隙裕度,增强线路抗风能力。
2.绝缘子串采用双联单线夹瓷绝缘子串后允许最大摆动角为75.50度(改前70.75°),最大可承受风速为41.5m/s,绝缘子摆动角为71.9度(该前74.56°),整改后绝缘子在最大风速的条件下绝缘子摇摆角小于允许值(整改前大于允许值),满足线路抗风要求。
5 结论
此次220kV输电线路跳闸事故因故障杆塔塔所处位置风速超过设计风速,导致导线与塔头的最小空气距离小于工频工况下要求最小间隙距离550mm,从而引起导线与塔头放电故障。同时也暴露出输电线路风偏设计标准不高,应根据杆塔的局部地形,特别是可能产生飑线风的地形,综合考虑风的水平和垂直作用,提高风偏设计标准。近年来,随着福建经济的发展,输电线路路径不断增加,途经各种复杂的环境,特别是处在大风口处的杆塔将存在较大的安全隐患。只有不断提高输电线路的设计水平,加强输电线路运行维护管理,才能保证输电线路的安全稳定运行,为当地的经济发展提供良好的电力供应。
参考文献:
[1] 章浦军、林福.一起船泊过航引起220kV输电线路断线的原因及防范.电力与电工.2011年12月.31(4)
[2] 陈浩.高压架空输电线路防风偏技术分析及应用.中国电力.2006(5)
[3] 南方电网.输电线路防风偏设计技术规范.2013
论文作者:陈玉树
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/17
标签:线路论文; 绝缘子论文; 导线论文; 故障论文; 杆塔论文; 风速论文; 宁德论文; 《电力设备》2018年第34期论文;