220kV输电线路风偏故障及改造研究论文_王启强

(福州供电公司 福建福州 350001)

摘要:220kV输电线路分布点多面广,横跨崇山峻岭、河流湖泊,导线、金具、绝缘子暴露在大自然中,沿线运行环境恶劣。目前福州地区220kV输电线路以猫头型、“干”字型铁塔为主要塔型,塔头电气间隙紧凑,沿海登陆的台风以及强对流天气产生的飑线风作用于线路上,将使导线、引流线产生风偏摇摆,当摇摆幅度超过设计允许值,导线对塔材等部件风偏放电,导致线路失地跳闸,严重威胁到电网的安全运行。由此可见,线路防风偏工作已成为220kV输电线路日常运行维护、大修技改的重点项目之一。

一、输电线路分偏故障分析

1.1直线ZM型塔风偏放电原因分析

2015年8月8日22:12分,第13号台风登陆福州,220kV福鼓I路#39中相导线风偏后对塔身主材放电,导致线路跳闸,重合不成,22:30分强送成功。该塔位于半山腰,中相导线悬挂点采用单串合成绝缘子加挂重锤的组装方式,悬点高度为37.5m。重锤采用ZC-1,共5片,单片重15.464kg,单个长度68mm。防振锤采用FD-4,前后侧共12个,单个重5.6kg。

根据气象部门资料,当时台风风速达到35m/s。选择气象工况为最大风速35m/s、气温15°C、覆冰厚度0mm。

根据风偏摇摆角绘制塔头间隙圆图如图2所示,当摇摆角达到35.73度,小弧垂的间隙圆相割于杆塔上的f、h点,引流线与塔身主材最近距离仅0.294m,导致空气隙击穿放电,线路跳闸。可见风速大、引流线重量轻、驰度大是“干”字型塔中相引流线风偏放电的主要原因。

二、输电线路防风偏改造方案

2.1直线ZM塔中相导线防风偏改造

直线猫头塔中相导线可以采用“V+I”型串悬挂方式,形成稳定的三角桁架结构,理论上不会再发生摇摆。绝缘子组装型式可以采用U型环+延长环+拉杆+直角挂板+合成绝缘子+碗头挂板+悬垂线夹。改造方案如下图:

从图中可见,增加了一串绝缘子,即增加了637N的自重,此时仍以35m/s的风速计算风偏摇摆角

e=2.05-1.373=0.677m>0.55m

由此可见,因空气间隙大于0.55m的放电间隙,间隙圆图与塔身主材没有交点,线路可以安全运行。若考虑双绝缘子串的不同期摇摆,引线的风偏摇摆角将进一步减少,引流线与塔身主材的空气间隙将进一步增大,更能保证线路运行的稳定性。

2.3其它塔型防风偏改造

在台风、飑线风期间,尚有其它一些塔型发生风偏放电故障,虽然机率低,但仍需引起重视。大于45度转角塔外角侧引线距离塔身较近,可以参照“干”字型塔风偏改造情况,在横担侧加装卡具,使用独立挂点的双串绝缘子进行改造。

上述均为限制导线对塔身放电的改造措施,对于档距中央导线的风偏也应进行校验,并加上适当的安全距离,保持足够裕度后,进行树木砍伐和违章建筑的清理,从而保证线路整体的防风偏性能。

参考文献:

[1]王谦,周恺,叶宽,李春生,张琛.一起500kV线路风偏故障的风偏模型推导分析[J].中国电业(技术版),2016(01).

[2]王忠岳,林济铿,胡世骏,刘辉,叶剑华,魏文辉,林昌年,孙义豪.输电线路大风停运概率计算方法[J].中国电力,2015(12).

论文作者:王启强

论文发表刊物:《云南电业》2019年4期

论文发表时间:2019/10/11

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