（国网北京经济技术研究院徐州勘测设计中心 221005）
摘要：在高压输电线路中，风偏闪络故障比较常见，本文就跳线风偏闪络、直线塔风偏闪络、相间风偏闪络深入分析，针对直线塔风偏闪络故障，结合风偏角计算理论和工程实例，提出合理的解决方案。
关键词：输电线路；风偏闪络
输电线路本身所处的空间位置就相对复杂，容易受到天气原因、导线空间布置等方面的客观影响。在雷雨大风恶劣天气情况下，各地各等级电网出现风偏闪络故障的实例很多[1-4]，极大程度上危害了电网的安全运行，严重情况下的风偏闪络跳闸很难用重合闸的方式来进行线路的恢复供电，导致部分线路停运，造成社会影响和经济损失很大。因此，本文针对输电线路风偏闪络故障的原因进行讨论，并提出相应的防治措施。
一、输电线路风偏闪络的原因与目前对策
据气象部门统计，发生风偏故障的风偏故障时放电发生的区域均出现了少有的强风,局部短时风速曾超过或者临近设计风速,原因是因为高空冷空气与低空热空气在局部小范围内不断交汇,形成局部强对流所致，此种恶劣天气阵发性强，持续时间短，常伴有雷雨或者冰雹等[3]。输电线路发生风偏闪络的放电点情况有很多种，总结下来，大致情况分为如下几类。
(1)跳线风偏闪络放电
风灾事故调查及相关的运行资料显示，南网地区的风偏闪络事故以耐张塔跳线（串）风偏居多，耐张塔跳线在台风情况下的跳闸次数在220kV及以上线路的风偏闪络事故中占到了50% 以上[4]。单回路转角塔上相一般采用绕跳型式，边相采用直跳型式；双回路转角塔一般采用直线型式。设计一般采用跳线串加重锤片的型式抑制跳线风偏，根据塔型、转角度数、铁塔呼高等配置不同重量的重锤片。单回路铁塔上相绕跳型式跳线线长较边相长，距塔身电气距离裕度小，受到风速、风向影响大，对大风的即时动态响应非常迅速。双回路铁塔大转角外角情况与单回路铁塔上相绕跳情况类似，当重锤片配置不合理或者裕度不大时，容易发生风偏闪络。针对上述风偏闪络故障，南方电网2016年发布《南方电网公司输电线路防风设计技术规范》（Q/CSG 1201011-2016）7.3之规定：“沿海I类、II类风区的500kV输电线路耐张塔的跳线宜采用刚性跳线，220kV输电线路耐张塔的跳线宜采用刚性跳线或者防风偏合成绝缘子，110kV输电线路耐张塔的跳线宜采用防风偏合成绝缘子。”[5]。上述措施在不增加塔头尺寸的条件下，有效抑制了跳线风偏闪络故障的发生，该措施将在后续工程中检验，理论角度更应从导地线风荷载计算方法提高线路防风水平。
（2）直线塔风偏闪络放电
国网地区直线塔风偏闪络故障较多[4]，2004 年出现的21 次500kV 输电线路风偏闪络中19 次发生在直线塔[2]。大风天气时，绝缘子串向塔身方向靠近，造成空气间隙减小，同时由于雨雪天气，空气中导电离子增多，导致绝缘子串没有达到最大风偏角即产生风偏闪络现象。针对上述情况，有学者分析原因如下：①大风条件下，导线附近的电位梯度显著增大，可以形成典型的不均匀电场，在相同电压下形成较大间隙上的放电[6,7]；②由于风增加了正极性流注的活跃性，负半周产生的空间电荷漂移向杆塔方向，当横线路方向风速较大且持续一定时间时，空气的绝缘强度降低，造成了相同电压下较大空气间隙放电[7]。针对直线塔风偏闪络，有学者分析直线塔校验时风压不均匀系数取值为0.61偏小，特别是的微气候环境条件合理提高局部风偏设计标准[2].平断面图杆塔排位过程中，笔者发现大部分直线塔风偏角裕度较大，但两侧直线塔高差较大的情况时，可能出现直线塔风偏角接近设计值的情况，针对上述情况，设计单位一般会采用增加绝缘子串重锤片的方法抑制风偏。针对目前瓷绝缘子运行时间较长的线路，运行单位一般会采取绝缘子串复合化的措施，这种情况应校验直线塔的风偏角，以免绝缘子串重量减轻导致风偏角增大超过设计值的情况发生。同时，随着输电线路通道越来越紧张，部分线路进行增容改造，国网目前采取碳纤维复合芯铝绞线作为增容导线的情形比较多，增容改造过程中也应校核直线塔风偏角，以免导线拉重比改变引起直线塔风偏角发生较大变化。
(3)相间风偏闪络放电
变电站进出线档或者输电线路穿越档与正常档连接处，经常会出现导线排列方式改变的情况（水平改变为垂直或者反之），这种导线相间距离过近的情况也时有发生[8，9]。这种情况下，一旦发生导线不同步风摆的情况也可能发生风偏闪络，而且故障点一般会发生在相导线交叉处。笔者近期协助处理一起风偏跳闸事故：某220kV输电线路发生跳闸，经运行人员核实，发现A相、C相均有放电痕迹，分析是穿越塔连接耐张塔时导线水平变垂直排列相间距离不足。后经事故分析，发现该线路A相（边相）弧垂较大，已超出设计值，导致A相、C相相间距离不足。针对上述情况，设计单位一般应校核并适当加大相导线电气距离已策安全。
二、输电线路风偏角计算和工程实例分析
南网地区跳线风偏闪络故障较多，相间风偏闪络放电情况也较为少见，而直线塔风偏闪络故障国网发生情况较多，本文借助工程实例对直线塔风偏闪络进行重点分析。
某500kV电力线路：导线为4×LGJ-400/35;最大设计风速30m/s，安全系数2.5；导线垂直排列；绝缘子型号XWP2-160,28片瓷质；绝缘子串串长5067mm，串重301.14kg；四分裂，分裂间距450mm；校验直线塔型ZM24A，呼高39m。
（1）杆塔间隙圆绘制
依据《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）[10],并考虑杆塔脚钉等电气距离裕度200mm,绘制间隙圆见图2-1。
论文作者:齐敦金
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签：跳线论文; 偏角论文; 直线论文; 导线论文; 绝缘子论文; 线路论文; 情况论文; 《电力设备》2017年第25期论文;