浅谈输电线路风偏故障的预防和抑制论文_关兴,杨洪旭,罗淞

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摘要:近几年来输电线路风偏故障大多数都是由于强风暴雨过多导致的,在发生风偏故障后重合闸的情况不容易成功,从而使电网的安全以及稳定的运行产生了严重的影响,只有大风大雨的天气才容易发生风偏故障的现象,从而给故障维修的人员带了极大的困难。因此针对风偏故障的预防应该得到重视,并且对电路安全有着极其重要的意义。下文是笔者对发生风偏故障的原因进行分析,并且给出了相关的意见与建议。

关键词:电网;风偏故障;强风暴雨;建议

引言:风偏故障在高压输电线路面临着巨大的挑战,在风速逐渐增大的情况下,很容易使输电线路产生跳闸的现象,当跳闸没有被及时修复就会是正常线路难以使用,从而失去电力供应,还有可能造成整个供电系统出现问题。

一、输电线路概况

(一)输电线路的风力影响

能够直接影响导线的风偏故障的原因就在于风力和风速的大小,风偏现象会随着风速的增大而变得更加严重,当风速达到5~25米/秒时,线路就会随之不停地摇晃,导线也会随着风力的加大而晃动,严重的还会对周边的物体产生放电现象。根据220kv输电线路的基本情况,如果处于山地地区,附近地势较高的情况,气象很容易发生变化,并且风偏的故障也会随之产生。根据相关专业部门的检测,并且对风速进行了严格的计算,从而得出结论:在风速超过30米/秒的时候容易发生风偏故障,并且风向与线轴之间的家教也大于45度。在强风的作用下,由于输电线路所承受的符合逐渐增高,从而导致故障的频繁出现。

(二)风偏故障与风速、风向的关系

在正常工作状态下的输电线路,影响风偏放电的因素往往是风速与风向的变化,尤其是线路方向与风向出现垂直情况时,风偏故障就会越来越严重,然而当风速不断的上升时,风向也会随着风速不断的改变方向,从而很容易引发风偏故障。如果出现导线与风向的方向发生垂直情况,这时候杆塔的已经承受不住风速的影响,从而会造成杆塔的倒塌或者折断的现象,最终引发风偏跳闸并发生故障。

二、输电线路风偏故障的原因分析

根据观察以往220kv输电线路风偏故障的基础经验,再加上对线路的运行以及各方面部门的勘察,通过对产生故障的周围以及地形进行分析,总结了发生风偏故障的几个原因。

(一)在一些经常发生暴风雨或者雷雨交加的天气最容易发生风偏跳闸的问题,强风气候对输电线路的影响极其严重,从而导致风偏故障的出现。

(二)如果电弧灼烧痕迹在塔杆或输电线路上面随处可见并且很清晰,这就放电现象所导致的。

(三)风偏运动在输电线路运行相对比较缓慢,具有较长时间的惯性,并且所用时间会远远超过重合闸的时间,而且重合闸还不容易成功,只有30%的几率。

(四)导线对塔身风偏跳闸的基本特征:(1)风偏故障可能会导致线路跳闸,并且重合闸操作成功率过低。相对受风作用较小的山区,杆塔更容易受到风偏故障的影响,由于平原地区没有相关的防风措施,导致了大风来临时极易引起风偏故障的发生;(2)通常来说呈现为直线猫头鹰型的杆塔更容易出现风偏故障,一般来说是由于杆塔承受导线的放电导致,因为猫头鹰型塔的敞口一般都是相对较小的从而导致出现这种现象,当强风到来的时候从而产生风偏故障;(3)在预防风偏故障时应该选取有效的绝缘子,玻璃绝缘子与合成绝缘子相比,玻璃绝缘子更实用一些,因为合成绝缘子的构造简单,不能有效的抵制风偏,当风偏得不到缓冲时就会频繁的产生风频放电现象。一般情况下处于垂直状态300~400米的时候更从一发生风偏故障,大风也会对导线造成一定的影响,当导线承受较大的风压时从而产生风偏故障。

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(五)对绝缘子风偏产生影响的还有跳线。从耐张塔的结构上来说,杆塔到绝缘子的间距要保持在安全范围内,在工人施工的过程中如果不能对跳线加以掌控,导致跳线过长或者松弛度太大的情况,从而导致风偏放电的故障。

三、预防与控制导线风偏的科学方法

(一)加大预防力度

在开展施工的前期首先要做好前期的预防工作,在输电线路的设计工作就需要进行预防,并且施工团队需要与设计团队进行良好的沟通情况,并且双方意见一定要统一,从而足额宝拿到的材料为出师材料,在杆塔选取上也要极其重视,使其抗风能力达到标准,塔身的定型也需要严格的勘察,从而确保质量合格。在相关人员设计输电线路的同时也要注意多方面的客观因素,例如对地形的检查以及输电线路需要经过的地区天气条件是否良好。相关设计人员必须到施工现场检查当地的地形以及气候状况,并且有效的掌握该地区的风力情况,同时在特殊区域进行建造时应注意做好相应的防护措施,从而控制外界因素的影响。

(二)加大对线路的改造力度

在部分特殊地区应该对输电线路实施局部优化的措施,相关具体的改造方法为:可以合理的在条件允许的区域添加杆塔的建设,并且尽量不使用合成绝缘子,并且根据所算的杆塔类型,经过科学的计算来对应风偏角,确保符合设计标准,然而还要根据杆塔的激励以及类型适应的留出裕度。

(三)根据实际情况对应决定耐张塔的跳线

在解决耐张塔的跳线问题时需要根据实际情况来观察其中的不足,其中导线的类型需要重点的考量,如果导线出现分裂状况,应该选取合适的连接方式。因为直线塔会长时间的承受载荷力,所以选取v型串更能起到结构的稳定。同时可以采用合成绝缘子进行装配,因为在平原地区合成绝缘子会起到更加有效的绝缘效果,然而在山区使高度相差比较大,合成绝缘子只会起到绝缘效果而防风效果并不是很理想,从而导致绝缘子串随着风力不停的晃动,从而产生风偏的故障,对于出现这种现象,可以考虑使用瓷瓶整串,其不仅绝缘效果好而且还会发挥一定的防风效果。

(四)优化塔形的选择

当面对崎岖不平的山地,或垂直档距不高的区域,为了使安全措施能够发挥其效用,应该尽量考虑Z型塔,Z型塔拥有更长的横担和更高效的防风能力,对风偏故障也能够有一定控制作用。

(五)对三相导线装配绝缘护套

为了起到更好的防风作用,首先就要对三相导线安装绝缘护套,以此来达到降低风速的作用,并且上报至有关单位,对其进行检修。改造优化杆塔,保持两个相近的杆塔中高度的差在安全范围之内,选用平常的杆塔类型,并加大电器之间的间距。

结束语

输电线点多面广,由于长时间裸露于外,优化设计和维护方案以及增强线路的抗灾害能力是至关重要的。随着电网的发展和覆盖面积逐渐增大,输电线路也面临着越来越多的复杂环境和恶劣气候。电力设计和生产运行等相关单位必须对微地形对风速的影响,和部分地区的强风暴雨等自然灾害的规律进行更加深入地研究,增强线路的抗灾害能力,减轻输电线路的风偏情况的损害。

参考文献

[1]郭劲辉. 输电线路风偏故障的原因与解决对策[J]. 中国高新技术企业,2016(21):131-132.

[2]吴濡生,夏令志. 输电线路风害的成因与运维防范对策的改进[J]. 电力安全技术,2016,18(08):9-12.

[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.

论文作者:关兴,杨洪旭,罗淞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期

论文发表时间:2019/9/9

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