高原地区输电线路防风偏的技术论文_次仁欧珠,巴桑潘多

高原地区输电线路防风偏的技术论文_次仁欧珠,巴桑潘多

次仁欧珠 巴桑潘多

国网西藏电力有限公司日喀则供电公司 西藏日喀则市 857000

摘要:输电线路发生风偏后会直接影响到电网的安全性和可靠性,因此有必要分析风偏发生的规律和特点,采取了相应的对策和措施,降低线路发生风偏的机率,提高供电的线路安全性。

关键词:输电线路;风偏防控制;技术分析;技术措施

由于高原电网的规模扩大,许多电网需要通过地形复杂和气候条件恶劣的地区,线路发生风偏的故障机率增加,直接影响到电网的稳定运行。因此有必要分析超高原 线路发生风偏的原因,并采取相应的防控措施。

1.风偏发生的特点分析

1.1 发生风偏的条件

发生风偏的基本条件是恶劣气候的影响。相关统计资料表明,线路发生风偏时,该地区存在极端天气,有强风天气出现,并且还伴有暴雨或冰雹等强出现,局部存在中小规模的强对流天气,因此产生了强风,强风通常发生于局部区域,影响范围会作用到几十平方公里内,瞬间的风速可以达到20m/s 以上,偏风生成的速度快,并且消失的也快,具有阵发性强的特点,偏风的作用时间仅持续在数十分钟以内。在这样的恶劣天气影响下,强风的作用使得导线向塔身发生一定量的位移或偏转,导线之间的放电间隙变小。此外,由于降雨或冰雹的影响,导线和杆塔之间的工频放电电压也降低了,由于上述原因的共同作用线路发生风偏现象。

1.2 发生风偏后的放电方式

放电方式主要有三类:导线对杆塔的结构件产生放电,导地线的线间发生放电和导线对周围物体产生放电。这些放电的共同特点是发生放电后导线上存在明显的烧伤痕迹。不论是直线塔或是耐张塔,导线对于杆塔结合构件的放电后会在相应的杆塔结构件上存在明显的放电痕迹,并且放电部位多集中在脚钉或角钢端部外形突出的部位。导地线发生的线间放电由于存在地形上的差异,在档距较大的条件下,导线发生放电的痕迹比较长,发生放电后由于距离地面较高,难以及时发现。导线对周围物体发生放电后,导线上的放电痕迹较长,周边的物体存在明显的放电痕迹。

2.风偏发生的原因

2.1 线路发生放电的直接原因是局地存在强风

线路发生风偏的直接原因是因为有极端天气的出现,因此给正常输电产生许多的不利条件,线路间的空气间隙变小,在电气的间隙强度难以保证线路运行的电压时击穿放电现象就会发生。由于强风的作用,绝缘子串会向杆塔方向发生依稀,导线和杆塔之间的空气间隙变小了,如果空气间隙不能保证绝缘强度,放电现象就会发生。风偏现象的发生具有偶然性,风偏现象发生的概率比较低,因为对于这类现象容易被忽视。但是风偏现象发生后会引起严重的经济损失,只要满足了风偏发生的基本条件,发生风偏就是必然的。由于我国的国土面积较大,气候存在多样性,风偏发生的机率较大,在许多地区存在导线发生风偏的可能性,风偏发生后由于具有破坏性,所以对于风偏防治还需要进行深入的研究。

2.2 暴雨与冰雹引发放电电压的空气间隙发生变化

由于风偏发生时通常存在暴雨与冰雹,在强风的作用下,雨水会顺着风向产生定向式的间断水线,如果水线方向和放电发生的方向相同时,导线和杆塔的间隙发生变化,工频放电电压会降低,风偏发生的概率会增加。由于杆塔上的放电位置会发生变化反推,在放电发生时,由于导线具有很大的风偏角,空气间隙会变小。间隙内的放电电压和天气良好时相比明显降低。

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2.3其它原因的影响

在线路设计时,如果风偏角的选择不合理也会发生风偏。在设计主要存在的问题是风偏角的参数计算不合理,线路原有的风偏角允许安全裕度较小,线路受到强风的作用时下风偏发生的机率会增加。

在对原有的放电故障的分析中,对比雷电定位获取的监测数据,故障录波收集酸的数据和波形,线路发生风偏处的地形特点,综合分析线路设备的状况,包括绝缘子和避雷线以及接地电阻的情况,发生原因基本可以排除来自打雷、闪电等其它原因的作用,而且发生风偏时地形地貌和杆塔结构等没有引发放电的特殊变化,因此可以确定是由于强风产生的风偏。

相关部门经过多年的技术攻关,对于风偏的防治取得了一定的进展,已陆续开发出多种防风偏装置,并总结出多种防风偏措施。但是由于防风偏措施需要结合线路地区的实际特点,需要有特殊的设计与具体的应用条件,所以防风偏措施在造价和原理上存在很大的差异。由于发生风偏的地区在防治工作中存在很大的差异,风偏的防治带有一定的盲目性。

3.高原地区风偏的防治措施

3.1 提前进行预防

为了消除发生风偏后产生的损害,要提前做好预防工作,预防工作就从设计阶段开始入手,在输电线路的设计时,设计单位和运行单位要进行沟通,确保可以获得相关的数据信息,杆塔的类型是设计的重点,要确保抗风的能力,对于塔体的施工要确保质量。在设计输电线路时要考虑存在的客观条件,经如地形特点,气候变化等。对于风偏的预防要加大科研的投入,要注重提升风偏防治的技术水平。对于风偏的发生,要重视风偏理论的基础研究。研究要有针对性和目标性,通过专项分析逐步推进的方式,以实现理论研究的突破。在风偏的治理中要注重试验分析,依据理论成果采取有重点的治理。输电企业要密切关注风偏研究的最新进展,关注风偏发生的状况和存在的特点,为风偏的理论研究和防治技术的发展积累经验。

3.2 对原有的线路进行改造

对原有的输电线路要进行局部的优化,通过改造提升线路的标准,改造的内容有,对杆塔增加,绝缘子的类型要优化,原有的合成绝缘子不再使用,结合所用杆塔的特点,校验风偏角的数据,通过科学计算确保设计的效果,设计中要留出必要的裕度,裕度大小可以参照原有的运行情况确定。

3.3 结合实际确定耐张塔的跳线

耐张塔的跳线设置要结合实际情况和面临的实际问题,要重点分析导线的特点和类型,如果采用分裂式的导线,引线的选择要使用特殊结构的链接,通常使用角钢或双并沟线夹进行链接。由于直线式的搭线夹会持续承受载荷作用,所要以使用V型串。同时还需要重点考虑合成绝缘子,通过情况下合成绝缘子在平原地区可以较好地发挥绝缘效果,在山地区域或其它不利地形,尤其是有高度差存在的区域,垂直档距比较小的部位,采用合成绝缘子的防风效果难以保证,绝缘子串会发生的随风摇动,引发风偏故障,所以可以使用瓷瓶整串,防风效果可以保证,并且可以有效保证绝缘效果。

3.4 塔形的优化

如果输电线路位于起伏不平的山地区域,或者是垂直档距比较小的区域,为了保证安全防护的作用, ZM型杆塔由于存在缺陷要尽量不使用,可以优先使用Z型塔,由于这类塔具有更长的横担,可以有效抵抗风力的袭击,从而可以避免发生风偏故障。

3.5 导线的绝缘护套

为了实现临时的防范作用,提升风偏的预防效果,可以将绝缘护套安装在三相导线中,可以起到防止风偏发生的作用,再结合存在的问题进一步采取相应的措施进行维修,可以结合杆塔实施必要的优化改造,临近杆塔的高度差要控制,选择更加合理的杆塔类型,此外在电气之间的距离要扩大。

4.结束语

高原地区输电线路由于风偏故障的存在,会影响到电力的持续供应,所以有必要分析风偏故障产生的原因,采取科学的控制措施,保证线路的正常运转。

参考文献

[1] 王声兵,张广宁,田建斌,等.500 kV 输电线路悬垂绝缘子串风偏闪络的研究[J].电网技术,2015,32(9):65-69.

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[3] 胡方毅.输电线路运行故障分析与防治[M].北京:中国电力出版社,2015:11-12.

论文作者:次仁欧珠,巴桑潘多

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/16

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