电网输电线路风偏跳闸机理分析及治理策略分析论文_陈小明,蔡敏博,张望

电网输电线路风偏跳闸机理分析及治理策略分析论文_陈小明,蔡敏博,张望

(国网新疆电力有限公司阿勒泰供电公司 新疆阿勒泰市 836599)

摘要:我国输电线路大多处于比较复杂的地理环境中,更多的外界因素对输电线路的影响作用不断加强,而其中导线风偏是对输电线路构成威胁的重要原因之一。输电线路在强风作用下容易产生风偏跳闸的问题,对输电线路的正常运行产生不利影响。因此,对输电线路风偏跳闸机理加以分析,寻找相关治理对策,对输电线路正常运行具有重要作用。

关键词:电网;输电线路;风偏跳闸机理;治理策略

1风偏故障的发生

当输电线路处于强风的环境中,特别是在地理环境不利的地区,强风的危害更严重,而强风容易使绝缘子串向杆塔的方面不断倾斜,使得输电线路和杆塔之间的空气间隙距离不断缩小。这样的情况下就会导致输电线路在输电的过程中无法满足最低气压值而发生状况。近些年全国范围内发生的风偏跳闸事故,大多数原因在于灾害性的事故条件。在我国许多地区都会由于大风突发状况,而对当地的线路产生一定的影响,不利于输电线路安全运行,有些地区会由于龙卷风的发生对架线杆等输电线路设施造成一定的威胁甚至将架线杆连根拔起。许多超强的风力所到之处破坏严重,在大风发生的同时也很容易伴随着其他灾难性的天气现象发生,同时还夹杂雷电暴雨,容易造成风偏跳闸现象出现。当发生风偏现象时总是伴随着雷电暴雨的现象,这时的天气会发生变化,导致空气潮湿,造成线路的绝缘强度降低。同时在强风作用下,如果随着强风发生运动的水线方向和放电山路的路径一致的话,就会使空气间隙的放电电压不断下降。所以当线路发生风偏放电时就会使本来的输电线路超出原来的设计值,而雨水降低了其中的放电电压。地形也是造成风偏闪络的原因,如果当地山路比较多,就会对电路传输造成一定的气流影响,不利于输电线路顺利传输。

2风偏跳闸发生的原因

2.1线路质量问题严峻

我国现阶段的市场政策决定了各行各业中都存在着民营资本,在电线制造业中也没有意外。在这种条件下,线路生产的厂家为了增加产品的竞争力会通过减少质量降低成本的方式进行降价处理,所以线路的质量会是电网运输网络中重要的问题,另一方面我国现阶段对电网能够输送电量和电网建设时的情况完全不同,在当今的社会环境中不可能对所有的电网线路进行同意改造,为此在线路老化和历史遗留的设计问题中,只能通过局部改造的方式循环渐进的完成电网线路的改造工作,是一项极其复杂繁琐的任务。

2.2气候多变

我国气候环境多变是一项基本国情,我国的很多电路设计人员因为缺少工作经验和相关的文献资料,在进行电路设计的条件预设时往往将当地设计当天的天气做为设计指标,在进行电路设计时极其缺少对当地基本气候状况的考虑,从而使得设计好的电路运输网络在多变的气候环境中逐渐出现问题,而其中最为活跃的就是风偏跳闸。

2.3地形原因

在地形相对比较复杂的丘陵和山地地区因为难以出现强风天气所以风偏跳闸的现象手又发生,而在我国的平原地区,尤其实在平坦且没有建筑物的戈壁滩中,因为缺少障碍物以及我国电力运输线路的走势和主要风向总是存在一定的夹角,同时在平原中因为气流在经过小起伏的丘陵阻挡后很容易形成强风天,所以地形能够通过影响气候来使得风偏跳闸现象出现的极其频繁。

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3输电线路风偏跳闸治理对策

因为风偏跳闸的主要原因是输电线路难以应对复杂的强风天气而引发的跳闸现象,其中的主要原因就是在风力的作用下使得输电导线和杆塔以及导线间的距离被缩减,同时在恶劣的强风天会因为各种诸如降水的原因造成空气的电阻减少,从而使得输电设备间被电压击穿,引起短路,从而引发保护设备而激发其跳闸。总结该原因可以发现在保证输电安全的情况下,可以从输电设备进行革新和相关的施工设计和施工方式入手,增加输电网络的抗风能力,增加输电设备间的抗电压能力,总结来说可以从如下的三个方面进行改进。

3.1线路加装重锤

在输电线路上增加重锤能够有效增加线路的在风中受力表现,对减少线路在风中的运动能够起到抑制效果,但是对于输电线路间距离和电阻并没有有效的改善,所以加装重锤并不能一劳永逸的解决问题。

3.2安装防风固定线

对于气候多变的区域可以利用防风固定线对输电线路进行固定,减少线路在强风天气中的位移现象,能够有效的控制输电设备间的电阻,减少电压击穿的现象。在进行防风固定安装时最为重要的就是利用直线杆塔防风拉线在悬垂线和地面的夹角处安装的旋转挂板,以增加线路的重,并能够起到很好的复制效果。所以在工程建设过程中或者日常的维护中都需要对该设施进行相关的检查,对于因为在强风中被拉坏的线路进行相关检修和替换,保障输电网络的正常运行。

3.3加强防风偏绝缘子

现阶段我国防风偏跳闸的重要手段就是安装绝缘子,该装置在安装过程中需要冲分开旅杆塔的材料和增加的重锤,能够全面促进输电线路工程的全面进行,该装置的使用能够有效减少线路的风偏角度,增加导线和杆塔间的电气间隙。在某些恶劣的气候地区还需要配合家中设备和防风拉线,多方面促进输电安全。

3.4风偏跳闸的校核

对输电线路风偏校核的主要方法是间隙圆法。间隙圆法主要是指将输电线路塔杆在允许范围内的最大风偏值在设计图纸上标记出来,直接在图纸上做图,根据所测量的最大风偏角对何种气象条件下的风偏进行核对。这样的方式主要是利用人工的手段进行,校核人员在查阅资料的基础上获取大量的相关数据,整理资料,在此基础上进行有效的作图分析,人工作业的劳动强度相对较大,同时测量的效率不高。因此,人工校核的效率需要不断提升,从输电线杆风偏角的计算以及风偏校核等方面考虑,对计算机模型进行研究和设计,利用计算机工具,对间隙圆法建立数学模型,在数学模型的基础上编写计算机程序,逐步实现输电线路风偏校核的电算化进程,减少人工成本,逐步实现校核效率提升。

结论

综上所述,我国各个地区的线路建设环境都不相同,全面促进我国的风偏防治工作能够有效的增加我国输电网络的输电安全和输电效率,本文通过对各地风偏现象的终结性研究,希望能够为我国社会经济的发展贡献力量。我国电网输电线路在各个地区的建设不同,主要是由于各个地区气象和地理环境不同,而风偏是导致输电线路跳闸的主要原因。因此对输电线路风偏跳闸的机理进行研究,同时对其治理对策不断完善,促进供电正常,保证社会经济和人们生活用电。

参考文献:

[1]郭涵.输电线路风偏故障分析及对策研究[D].郑州:郑州大学,2017.

[2]季坤,邱欣杰,张健,田宇.电网输电线路风偏跳闸机理分析及治理措施研究[J].宿州学院学报,2017,(08):97-99+108.

论文作者:陈小明,蔡敏博,张望

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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