500kV超高压输电线路风偏故障与对策研究论文_申猛

500kV超高压输电线路风偏故障与对策研究论文_申猛

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摘要:对于500kV超高压输电线路来说,因其处在较为复杂的地理环境中,很容易受到外界等各种因素的影响,尤其是风力因素会造成输电线路出现风偏跳闸的现象,从而会给输电线路的稳定运行带来不利影响。另外,经强风的作用,500kV输电线路会出现风偏闪络,导致电力供应的不持续。所以,本文将根据500kV超高压输电线路风偏故障的特点、规律及类型,深入分析对其所采取的有效措施,从而确保该线路能够安全稳定运行。

关键词:500kV;输电线路;风偏

一、风偏故障分析

在我国电力系统增容扩建的背景下,高压输电线路的覆盖范围不断增加,里程逐渐延长,所以在微地形区域内,容易因为飑线风而导致输电线路发生风偏。在发生风偏后,绝缘子串会向杆塔的方向倾斜,从而降低了导线与杆塔之间的距离,当这种距离无法满足放电要求时,就会导致闪络的发生,从而影响到高压输电线路的安全运行,对电力系统的正常供电造成不良影响。

500kV高压输电线路出现风偏时,会严重影响到电力系统的正常使用,因此就要对所产生的风偏现象进行全面分析,从而找出有效的解决和防范措施,尽可能地避免出现风偏故障,有效增强500kV高压输电线路的安全性与稳定性。造成风偏出现的原因有两点,一个是外部因素,另一个是内部因素,其中外部因素主要是灾害性气候条件所带来的影响,而内部因素则主要是设计和运行管理所造成的。在辽阔的野外或者微地形区域出现飑线风时,即使作用面不大,不过由于风力和风速比较高,会常常出现雷雨等天气,这样就会造成风偏闪络现象的出现。风偏再加上雷雨,会使得空气极为潮湿,从而降低其绝缘强度。而在强风的作用下,如果雨水所形成的间歇性水线和放电闪络的路径一样,那么就会在某种程度上降低空气间隙的放电电压。

随着杆塔高度的增加,风速也会相应提升,所以发生绝缘子串风偏的几率就会相应增加。为了降低高压输电线路发生风偏的几率,在输电线路设计时,都会根据气象条件来确定设计方案。但是由于我国气象站一般都在城郊附近,很难采集到龙卷风以及飑线风的风速值,所以在输电线路设计时没有准确的参照依据,其设计值明显都会偏小,所以在遇到龙卷风和飑线风时,就会导致风偏现象的发生,从而对电力系统供电的安全性和稳定性造成影响。

二、规律及特点

第一,风偏闪络多发生在恶劣气候条件下。通过对几年来各地区线路风偏闪络的分析可以看出,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,并出现了中小尺度局部强对流天气。导致强风的形成,这种风常发生在局部区域和局部地带,范围从几平方千米至十几平方千米,生成快、消失快、阵发性强,持续时间在数十分钟以内,且常伴有雷雨和冰雹。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,两者共同作用导致线路发生风偏跳闸。第二,风偏闪络的放电路径。从放电路径来看,主要有三种形式:(1)耐张杆塔引流对杆塔本体、绝缘子地端金具等接地体放电。(2)直线杆塔导线对杆塔本体、永久拉线等接地构件放电。(3)档距中导线对架空地线、交叉跨越物、山体边坡等邻近物体放电。

三、主要类型

第一,双分裂导线直线杆风偏故障。强风作用下,导线产生偏移,同时由于沙尘影响,空气放电电压严重降低。导致导线防振锤与拉线尾部发生尖端放电。同时,造成风偏故障主要因素还有杆塔选型不当,其设计仍沿用子导线水平排列线路使用的电杆型式,相当于悬垂绝缘子串延长。使运行裕度大大降低。第二,中相引流风偏故障。造成中相引流风偏故障的主要原因就是安装工艺不良和防风偏措施考虑不周。根据国家电网公司的相关规定,要求耐张塔跳线需现场放样制作,且引流板朝向应满足使导线的弯曲方向与安装后的跳线弯曲方向一致。对中相引流来说,就是要保证耐张线夹至跳线托架引流要与引流板出口方向一致,不能有明显弧度。

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四、预防途径

1.提升设计合理性

在500kV输电线路的设计过程中,第一要仔细的勘察现场的强风情况和地理特征,重点掌握现场的强风风速、风口特点和所出现过的各种灾害等,这些资料可从当地的电力和气象部门进行获取。第二要从当地人民群众中展开调查,这种方式可很好的对当地的气候特点进行判定,这样就能够准确地了解到造成500kV输电线路出现风偏故障的外部原因。第三,相关单位要对此次工作的进行提供有效的数据资料支持,从而给调查工作的顺利进行提供良好的基础保障。只有把造成500kV输电线路出现故障的因素准确找出,才能够有针对性的对其进行预防,从而有效降低该故障的发生概率,进而确保供电运行的安全性和可靠性。

2.加装防风拉线

500kV超高压输电线路中一些风力较大的区域内,可以通过加装防风拉线来起到防范风偏的作用。加装防风拉线可以采取边相引流防风拉线及中相引流防风拉线两种方式。通过在悬垂线夹处加装延长挂板来完成边相引流防风拉线的连接,利用跳线托架通过金具连接实现中相引流防风拉线的架设,同时中相引流防风拉线在下横担处进行直接固定,边相引流在条件允许情况下可以在本体安装支架进行固定,需要落地固定时,则需要同步对拉线防盗及接地装置等进行完善。虽然通过加装防风拉线能够有效的抑制风偏的发生,但由于风偏转动不灵活及长时间受力情况下,再加之线路金具极在疲劳状态下发生损坏,因此会对输电线路运行带来一定的安全隐患。

3.防止V串复合绝缘子掉串

最近几年,因我国的土地资源极为紧张,就给输电线路的建设带来了十分大的影响,所以V串绝缘子在500kV超高压输电线路中应用的比较广泛,这同时也造成在一些风力比较大的区域,V传绝缘子掉串事故发生的频率较高,只要V串绝缘子有掉串的现象发生,那么就很容易造成风偏故障出现,所以,在对风偏故障进行预防时,要有针对性的对V串复合绝缘子掉串问题进行有效预防和解决。

4.加大线路运行维护力度

第一,500kV输电线路建设工作完成以后。工作人员必须对500kV输电线路运行当地的气候条件等进行全面的观测,将重点放在观测飑线风等方面,对其发生时产生的风速、时间、风向以及频率等数据进行全面的记录,并对此类型恶劣天气产生的原因进行充分的分析,最后有针对性的采取相应措施,提升500kV输电线路运行的稳定性。第二,相关工作人员必须加大日常巡视力度,对500kV输电线路运行稳定性以及低于恶劣气候的能力进行综合把握。在实际检查的过程中,应将重点放在树木同地线之间的距离、输电线路导线运行状态等方面。通过定期或不定期的检查,可以对500kV输电线路中各个设备以及导线的状态进行充分的把握。为有针对性的采取加固措旋、提升线路运行稳定性奠定良好的基础。

结语:综上所述,对于电力系统来说,500kV高压输电线路出现风偏是影响其正常稳定运行的重要因素,因此一定要对此种现象进行有针对性的研究,并分析出现该现象的原因,从而制定有效的防范措施。500kV高压输电线路出现风偏主要是受各种灾害性气候及运行维护等因素的影响,因此就要从根本上提高其输电线路本身抵御强风的能力,优化其整体设计方案,加大力度对运行进行维护管理,尽可能地避免500kV超高压输电线路出现风偏,进而保证电力系统能够在安全状态下稳定运行。

参考文献:

[1]黄慧.输电线路运行故障的分析与防治[J].中国高新技术企业,2013(19).

[2]曹建峰.高压输电线路故障类型与防治措施分析[J].科技传播,2010(9).

[3]陈宏达.浅议输配电线路运行管理技术[J].科技致富向导,2010(18).

论文作者:申猛

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/1/17

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