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摘要：输电线路由于处于相对复杂的地理环境空间，很容易遭受来自外界气候因素、地理因素等的影响，其中风力因素就是一大因素。输电线路在强风影响下出现风偏跳闸问题，会破坏整个输电线路的安全运转，而且一旦出现风偏跳闸，就很难通过重合闸的方式恢复供电，严重时可能导致整个输电线路的停运。因此必须重视输电线路风偏故障的原因分析，并对应提供科学的解决对策。
关键词：输电线路；风偏故障；原因；解决对策
1输电线路风害的类型
输电线路风害是指在大风、微风振动甚至叠加覆冰舞动等作用下，导致线路跳闸、停运以及部件损坏等事件，按照故障类型可分为风偏跳闸、绝缘子和金具损坏、导地线断股和断线、杆塔损坏等。
风偏跳闸是输电线路风害中最常见的类型。风偏跳闸是指导线在风的作用下发生偏摆后，由于杆塔空气间隙电气安全距离不足而导致的放电跳闸。风偏跳闸是在工作电压下发生的，重合闸成功率较低，严重影响供电可靠性。若同一输电通道内多条线路同时发生风偏跳闸，则会破坏系统稳定性，严重时会造成电网大面积停电事故。除跳闸和停运外，导线风偏放电还会造成金具和导线损伤，带来线路安全隐患。
绝缘子和金具在微风振动和大风的作用下会发生金具磨损和断裂、绝缘子掉(断)串、绝缘子伞裙破损等情况，引发线路故障。
导地线在微风振动和大风作用下摆动会造成疲劳损伤，发生断股和断线故障。断股是指导地线局部绞合的单元结构(一般为铝股)损坏。由于钢芯一般仍然完好，因此断股不易被及时发现。断线则是导地线的钢芯和导体铝股完全被破坏。当断股达到一定数目时会对线路安全运行造成影响，断线时则会造成停运。
舞动是线路导地线不均匀覆冰后，在稳定的风向、风速作用下，产生的导地线以一定频率和波幅舞动的现象，会引起导地线接近而跳闸，也可能造成金具疲劳断裂或磨损、绝缘子伞裙破损等，甚至会造成倒塔断线。
倒塔是风害事故能引发的最严重后果，会造成输电线路长时间故障停运，且需要消耗大量的人力、物力进行恢复。受自然灾害的影响，输电线路的倒塔次数和基数呈现增长趋势。1989-08-13，华东电网某500kV线镇江段4基杆塔倒塔；1998-08-22，华东电网某500kV线江都段4基杆塔倒塔；2000-07-21，吉林电网10基500kV线路杆塔因遭受龙卷风、暴雨和冰雹侵袭发生倒塔；2005-06-14，江苏泗阳500kV任上5237线发生风害所致倒塔事故，一次性串倒10基输电塔。
2输电线路风偏故障的原因分析
结合以往220kV输电线路风偏故障的经验，再加上线路运行、监管等技术部门的现场监测、调查，通过分析故障区周围的环境特点、地形特征以及气候条件等，深刻而全面地分析并总结了风偏故障的起因。
第一，雷雨交加、狂风伴随的天气或者常年遭受大风袭击的地区最容易发生风偏跳闸问题，特别是当某一区域形成了短时稳定强风气候条件时，输电线路就很容易遭受强风袭击，形成风偏故障。
第二，输电线路、杆塔等上面如果出现十分清晰的电弧灼烧痕迹，则意味着明显的放电现象。
第三，由于输电线路的风偏运动相对缓慢，有较长的惯性，要远远超出重合闸时间，重合闸重合不易成功，概率仅达到1/3。
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第四，该塔风偏航特性线：由于偏差故障跳闸重合闸引起的问题，不容易操作成功，相对于地形山区流域防护，塔的平原地形更容易发生风偏故障，因为相对平衡，平原风变化不大，与风速超过安全标准；从塔型风偏故障一般出现直猫的头部通常是边相导线上的放电塔，造成这种现象的原因是头部型塔窗通常是小的，会有一个窄管效应，由强风，造成风偏故障；绝缘子选型是非常重要的，一般说，与离婚在绝缘子和玻璃绝缘子、复合绝缘子的优点是结构简单，不能有效地抑制风，风是没有缓冲的直接影响。在铅，这导致了风的局部放电的现象。
受风倾斜的故障塔，垂直跨度一般在300至400米，跨度大，钢丝更容易受到风的攻击，相应的高压下，和风偏转问题。第五、绝缘子在风中的影响。紧张的塔，塔的第一绝缘跳线距离控制在2.15~侧2.35米范围内的实际施工过程的范围，如果不能有效控制跳线的长度，长度太长，导致松弛过大，是造成风摆放的问题很容易。
3风害防范措施的评估与建议
3.1目前常用的防范措施
目前的风害防范措施主要体现在线路运维阶段，有以下几种。对调爬或改用加长型合成绝缘子的交直流线路，结合该区域气象条件全面校核风偏间隙。对故障的耐张塔跳线和其他转角较大的无跳线串的外角跳线，加装跳线绝缘子串和重锤。对故障的直线塔绝缘子串加装重锤。如单串加重锤后仍不符合要求时，可将其改为双串倒V型以便加装双倍重锤，减少强风时导线风偏角及悬挂处的扭转，确保间隙足够。加强线路走廊障碍物的检查清理，档距中的树木、边坡等亦应进行风偏校验，消除隐患。
3.2防范对策的改进建议
加强气象监测。加强线路所经区域气象及风害故障资料的收集，充分利用微气象在线监测装置，监测线路走廊内的气象资料，弥补气象部门台站监测的不足。开展风速高度换算系数、风压不均匀系数和微地形影响等风偏设计参数的研究。开展不同地形特征下不同高度的风况观测，分析研究其间关系后确定风速高度换算系数、风压不均匀系数等设计参数；研究地形对风向与水平面夹角大小的影响；研究微地形特征对风速大小的影响；探讨设计中气象条件的选定条件(各种不利气象条件的组合等)。改进风偏校验方法。注意微地形、微气象条件的设计和校核风速选取，注意跳线的风偏校核。同时，考虑到飑线风、龙卷风等强对流天气的突发性，建议选取最大瞬时风速作为线路电气间隙校核时的风速取值。加强防风偏绝缘拉索、复合横担等新型防风害措施的推广应用。传统加挂重锤的方法防治风偏效果有限，且受塔型影响较大。目前，国家电网公司在部分省份开展了防风偏绝缘拉索设计、安装方法和应用方面的试点工作，取得了较好的效果，有很大的推广价值。
加强全过程隐患排查管控。在设计阶段，应加强基建项目技术监督、图纸审查，提前预防控制风害隐患。同步开展基建新建线路防风害隐患排查，及时开展线路防风偏校核，发现问题及时进行整改。在施工验收阶段，提高施工质量，加强施工验收，严格执行线路验收标准，确保螺栓、销子等部件安装到位、工艺符合规范要求。加强对跳线施工质量管控，应按照跳线设计弧垂进行现场实际测量放样安装及验收把关。加强新建线路与各类跨越物(构筑物、公共设施、树木、边坡等)距离的验收把关，精确测量净空距离，校验最大风偏距离，确保满足规范要求。在运维阶段，严格按照《风区分布图》开展隐患排查，对设计风速不满足《风区分布图》要求的杆塔进行风偏和杆塔承载能力校核。根据校核结果制定治理计划，采取加装重锤、防风拉线、防风偏绝缘子或V型串改造等综合防范措施，并定期检查防风设施、跟踪治理效果。加强山区线路大档距的边坡及新增交叉跨越的排查，对影响线路安全运行的隐患及时治理。对强风地区、台风地区、微地形微气象区域以及发生过风害事故的地区，宜安装微气象、视频、振动等在线监测装置。
4结论
输电线路风害的防范涉及线路本体、气象、环境和人群活动等诸方面，涉及设计、施工、运行、检修、事故防控等工作，是一项长期、艰苦且复杂的工作。只有细致观测排查、严谨分析预测、科学研究决策、认真落实防控，才能将风害降到最低，确保输电线路运行安全。
参考文献：
[1]赵文元,杨保东.输电线路风偏故障的预防和抑制[J].电力学报,2004,01:59-61.
[2]吴学忠.输电线路风偏故障分析与防范[J].科技创新与应用,2013,26:151.
[3]武国亮,宋述停,蔡炜,刘晓伟,田丁.输电线路风偏故障分析及应对措施[J].水电与新能源,2013,06:28-31.
[4]张羽进.超高压输电线路风偏故障及防范措施[J].通讯世界,2015,01:81-82.
论文作者:鲍重廷
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/8
标签：线路论文; 风害论文; 绝缘子论文; 故障论文; 输电线论文; 路风论文; 杆塔论文; 《电力设备》2016年第19期论文;