摘要：近年来,随着电网技术的快速发展和电网建设规模快速扩张,输电走廊变得越来越紧张。在对输电线路进行建设的过程里需要经历越来越复杂的地形和恶劣的天气条件。同时,因为自然环境条件对输电线路的影响,输电线路的发生风偏事故的概率大大增加,严重影响到了输电线路的安全性和稳定性。输电线路的风偏闪络过程主要包括以下形式:导线对铁塔部件放电,导线放电到周围物体。
关键词：输电线路；防风偏；措施
一、风偏概述
风偏是这样一种现象,其中架空输电线路被风移动并且到塔身的距离变得小于最小安全距离,这可能导致线路放电跳闸发生故障。如果三相线移位的方向相同,并且每相的线之间的相对距离基本不变,从而没有相间放电的事故发生。如果导线由于除冰和风而在不同时间被冰覆盖,则线路的位移导致被归类为线路跳动。
二、输电线路风偏发生的原因
针对近年来发生的风偏跳闸事故,国内外相关领域的专家进行了研究与分析,认为线路风偏闪络主要是由外因和内因两方面因素造成的。外因是自然界发生的强风和暴雨天气,造成输电线路空气间隙减小,当间隙的电气强度不能承受系统运行电压时就会发生击穿放电;内因是线路设计时,对恶劣气象条件的估计不足,线路风偏角安全裕度偏小,导致输电线路抵御强风的能力不强。
三、输电线路风偏发生规律和特点
（一）风偏闪络多发生在恶劣气象条件下
通过对历年来各地区输电线路风偏跳闸事故的调查分析发现，当线路发生风偏跳闸时，该区域均有强风出现，且大多数情况下还伴有大暴雨或冰雹等局部强对流天气。这样一方面，在强风作用下，导线向塔身出现一定的位移和偏转，使得空气放电间隙减小；另一方面，降雨或冰雹降低了导线与杆塔间隙的工频放电电压，二者共同作用导致线路发生风偏跳闸。
（二）放电烧痕明显,放电路径清晰
从放电路线的角度来看,有三种主要形式的风偏:导线放电到塔架构件,导线之间的放电,以及导线放电到周围物体。它们有一个共同的特点就是,在发生风偏并且放电路径清晰后,导线或导线侧配件上的烧痕显而易见。当导线放电到塔架构件时,主放电点主要位于钉子的突出位置和角钢的末端,当导线放电到周围物体时,导线上放电痕迹的长度不低于1m。
（三）风偏闪络重合闸成功率低
由于风偏跳闸一般在出现强风天气时发生,强风的持续时间往往超出重合闸动作时间段,使得重合闸动作时,放电间隙仍然较小;同时,重合闸动作时,系统中将出现一定幅值的操作过电压,导致间隙再次放电。因此,线路发生风偏跳闸时,重合闸成功率较低,严重影响了供电的可靠性。统计结果表明,大多数500kV线路发生风偏跳闸时,都造成了线路非计划停运。
（四）风偏放电发生地域不确定。国网公司风偏跳闸事故统计结果表明，风偏故障涉及范围广泛，故障发生地大多并无明显地形地貌上的特殊性，这就导致输电线路的改造范围大，风偏治理难度高。风偏事故是电网正常运行的重大安全隐患，一旦发生风偏事故，将会造成重大经济损失。因此，高压输电线路的风偏研究一直受到工程界的广泛关注。深入研究输电线路风偏闪络并提出行之有效的防风偏技术，具有重要的工程实际意义和技术经济效益。
四、输电线路防风偏技术
（一）Ⅰ型串改Ⅴ型串
发生风偏闪络的杆塔塔形以直线塔为主,对于已建成线路,可将易发生风偏放电的直线塔的悬垂绝缘子串改造成Ⅴ型绝缘子串(Ⅰ型串改Ⅴ型串);对于新建线路,在可能发生强风的地区,直线杆塔也应尽量采用Ⅴ型绝缘子串结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Ⅴ型串可增加导线和绝缘子的横向约束,防止导线和绝缘子在强风作用下向杆塔倾斜,有效降低风偏故障发生的概率。
（二）加装重锤
对于已建成线路，在档距和杆塔形式都很难改变的情况下，可在易发生风偏故障的直线塔的悬垂绝缘子串上加装重锤，增挂重锤片相当于增加了导线的垂直荷载，当遇到大风等恶劣气象条件时，利用重锤片的垂直荷载来抵御风荷载。
（三）氟硅橡胶导线护套
氟硅橡胶是一类新型高性能有机合成新材料，具有优异的电气及物理化学性能，尤其可贵的是对电场、臭氧长期耐受，可保证材料在自然环境下的长期机电性能，在输电线路绝缘子悬垂端两端导线上包裹一定厚度的氟硅橡胶导线护套（防风偏导线护套）已成为抑制风偏放电的重要方法之一。导线绝缘护套应用于线路防风偏时，主要采取两种方式，一种是在导线引流上安装，防止引流对杆塔本身放电；另一种是在导线上安装5-10米，防止导线对跨越物净空距离不足放电。由于导线绝缘护套的介电强度不小于20kV/mm，因此可以大大降低对固定物的安全距离，从而起到防风偏的作用，并且安装方便，易于维护。
（四）采用防风偏绝缘子
强风是绝缘子裙边损坏的关键外部原因。在风速和频率的影响下,开口处存在偏压变形和周期性振动。周期应力集中发生在根部护套和芯棒的护套的交叉处,导致绝缘体中的硅橡胶材料的应力疲劳,最初的裂缝将出现,最终成为一个伞裙破损。由于绝缘子的结构,防风偏绝缘子的部分绝缘体目前已经减小了绝缘子的风载荷,减少了自身的风偏,改善了绝缘子末端的接头,直接固定式连接到杆塔横担,减少绝缘子风偏,确保与塔身的气隙。
（五）坚持定期检测与检修
（1）巡视周期
《架空输电线路运行规程》中明确规定，城市（城镇）及近郊区域的巡视周期一般为1个月;远郊、平原等一般区域的巡视周期一般为2个月;高山大岭、沿海滩涂、戈壁沙漠等车辆人员难以到达区域的巡视周期一般为3个月。在大雪封山等特殊情况下，采取空中巡视、在线监测等手段后可适当延长周期，但不应超过6个月。巡视是后续检测与检修作业的基础支撑，这一环节一定要做到规范、有效。
（2）巡视结果处理
在巡视中的相关结论应该统一记录在专门的文件夹中，并对其进行备份处理。每次查阅时使用副本，确保每次的巡查结果不会在使用中丢失。在巡视中发现一些小故障时除了需要对其进行相关的记录以外还需要立即对其处理，并向上层的领导机关报备。同时巡视部门还需要根据日常工作报告制定出季度和年度大修报告，确保电路输配线路运输的稳定进行。
五、结论
目前,我国在防风偏技术的理论研究和实践方面已经取得了丰富的成果,各类防风偏技术不断出现,线路风偏故障发生的概率不断降低,电网供电可靠性得到显著提高。相对于其他防风偏技术,防风偏氟硅导线护套综合性价比高,具有显著的技术优势,推广价值高,应用前景广阔。但迄今为止,线路防风偏技术还远未达到线路防污那么成熟的程度,风偏跳闸事故仍时有发生。因此,各线路运维单位应加强与企业高校的合作,深入开展防风偏的理论研究和实践,进一步促进防风偏技术和电网防灾减灾技术的发展,为电力系统的安全稳定运行提供保障。
参考文献：
[1]许靖,何均衡,张林峰.浅谈220kV输电线路风偏故障及防风偏改造措施[J].通讯世界,2017(9):167~168.
[2]韩宏亮.超高压输电线路风偏故障分析与防风偏措施探讨[J].山东工业技术,2017(3):210.
[3]程峰,谢文,岳华刚,等.输电线路防风偏措施研究[J].应用能源技术,2017(1):30~32.
[4]周楠,李洋,康建国,等.输电线路柔性复合拦阻索防风偏方案研究[J].应用能源技术,2016(12):33~35.
论文作者:陈刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
标签：导线论文; 线路论文; 绝缘子论文; 护套论文; 强风论文; 杆塔论文; 输电线论文; 《电力设备》2018年第32期论文;