摘要:近年来,随着人们生活水平的不断提高,对电力资源的需求也与日俱增,促进了电力行业的快速发展,因此确保电力的稳定运行成了急需解决的问题。在电力运行系统中,输电线是一个重要的组成成分,尤其是超高压输电线路的稳定对电力系统的运行具有重要的影响作用,因为只有采用超高压输电是最经济有效的。但是由于我国地理位置特殊,地形复杂多样,500千伏超高压输电线路非常容易受到自然环境的影响,尤其容易受到风力的影响。基于此,本文从500kV超高压输电线路风偏故障成因分析入手,提出500kV超高压输电线路风偏故障的预防措施。
关键词:500kV;超高压输电线路;风偏;故障
随着社会电力需求不断提升,电网建设如火如荼,高压、超高压线路日益增多,风偏闪络故障也时有发生,严重影响了输电线路稳定运行。在一些有较大风力或者形成了山区微地形气候现象的地区,如果没有针对环境特点进行线路设计,很容易出现风偏闪络问题,造成不同程度的故障。所以要加强对风偏故障的研究,减少风偏闪络发生的可能性,确保线路能稳定输送电能。
1、风偏故障概述
在强风的环境中,输电线路的带电导线和线路杆塔、拉线以及其他相导线与周围的树木及建筑物可能会存在间距很小的情况,如果是这种情况,就会容易出现大气击穿电压的情况,引发线路跳闸的故障。假如不能有效规避风偏故障或因为间距过小引发的短路情况,那么会让事故进一步恶化。由于这些年环境气候产生了较大的变化,导致强风增多,从而经常导致输电线路产生风偏故障的情况,所以,务必要通过对其故障进行有效预防,才能确保线路的正常运行。
2、风偏闪络特点
对500kV输电线路经常产生风偏闪络故障的地区发现,这一带经常存在因强对流天气而造成的强风环境。这种强风来的快,走的也快,呈多频发性的特点,通常只存在数十分钟,如果强风较大,会容易产生暴雨以及冰雹等极端天气。在这种比较严峻的环境中,由于受到强风影响,输电线路导线会容易偏转向杆塔塔身,而线路与其他导电体之间,如果缩小了空气放电间隙,那么就导致风偏故障概率的增加;伴随着暴雨或冰雹等天气,会容易让输电线路导线与杆塔之间的工频放电发生电压下降,在三者的共同影响下,输电线路风偏跳闸的概率会显著提高。
3、风偏故障影响因素分析
3.1最大设计风速
就输电线路在山地峡谷的区域的情况下来说。当在强气流进入峡谷后,会因山体阻挡导致大幅降低了气流横截面,那么就会引发“缩口效应”。空气是具有流动性的,它会提速冲入峡谷,进而导致强风的出现,风速进一步的打加速,远比平底风速的要高,出现狭管效应。一般情况下,在峡口的区域没有对其风速进行测定,具体的风速峰值并没有相关的数据支撑,而气象部门提供的材料上与峡谷出风口的风速峰值也存在一定差异。所以在这种环境中,线路设计的最大风速可能一定程度上而言并不符合实际风速的峰值,从而容易出现风偏线路小于实际所要求的距离,从而引发跳闸。
3.2杆塔选型
相关技术研究的不断深入,技术T段得以稳步提高,杆塔也在日益的提高。目前,广泛使用的是杆塔典型设计,杆塔结构也被认可应用在一些新线中,在对各线路进行设计时加强了防风偏这一设计,它的实际防风偏能力是经过认证的。此前,我国各地在杆塔的选型上缺乏了统一的标准,存在部分耐张塔外侧横担较窄的比较老旧的线路还在投入使用。而这种线路的转角塔可能大都应用的是单挑引流线,假如遭受强风,这种软连接的引流线会容易出现扭动的情况,从而缩减了导线与塔身间的间距,而一旦低于安全距离,就会容易引发放电及产生风偏故障的情况发生。
3.3施工工艺
线路架设工作需要众多的施工队伍参与,施工人员素质、能力、责任心本身存在很大差异性,在制作引流线、附件安装等施工环节都会表现出一些差异。例如在制作引流线时规格不合格,存在过大或者过小等问题,而验收人员没有发现问题导致这些不合格的引流线用于工程中,就会增加风偏故障发生的可能性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果制作的引流线偏大、安上了跳线串,可能会在两侧导线下垂的情况下因风偏距离不足跳闸;如果制作出的引流线偏大并且没有安上跳线串,在遭遇强风天气时就会出现摆动,可能使导线和塔身距离过小导致放电、跳闸;如果制作的引流线偏小、安装了跳线串、跳线串实际长度比引流线和横担距离长,位于最下方的绝缘子可能会出现上扬现象,此时假如遭遇强风天气,可能会出现弹簧销被挤压退出问题,这时线夹和碗头会脱离,容易导致横担放电问题;如果制作的引流线偏小且没有安跳线串,如果遭遇强风天气,会产生大幅摆动,在超过放电间隙时就可能对横担放电。
4、500kV超高压输电线路的防风偏措施
4.1加装重锤
如果担心500kV输电线路跳线串而出现风偏的情况,可通过加装重锤的方式,降低风偏的出现概率。然而加装重锤,并不能根本上规避由跳线串引发的风偏闪络故障,因此在根据实际环境,进行深入的方案研究。
4.2加装防风拉线
对于500kV输电线路中会遭遇强风的区域加装防风拉线能够有效减少风偏作用。防风拉线有边相、中相引流两种方式。在悬垂线夹处设置延长挂板连接边相线,跳线托架以金具连接完成中相线架设。中相引流防风拉线下方横担要直接固定住,边相如果条件合适,可通过本体安装支架的方式固定。落地固定要同步做好接地、拉线防盗等相关施工工作。加装防风拉线可以抑制风偏,不过长期受力、线路金具疲劳等会导致防风拉线损坏,带来一些线路运行上的安全问题。
4.3防范V串绝缘子掉串
因为我国土地资源比较紧缺,为建设输电线路构成了一定的影响,500kV输电线路中V串绝缘子有着广泛的使用。然而在风速较大、微地形区,V串绝缘子掉串情况频发,从而容易导致风偏故障。因此,在做防风偏设计时,务必做好V串绝缘子掉串的防范工作。
4.4应用防风偏绝缘子
现代技术的进步,使得防风偏绝缘子技术水平得到进一步提高,目前,新式防风偏绝缘子集结了多种技术优势于一身,在风偏情况下,绝缘子的摆动更小,导线与杆塔间电气间隔更大,提升了其安全性能,并且在安装方面进行优化,后期可以方便技改。此外,防风偏绝缘子具有较小的偏移值,而且投资相较有所减少,在不用加装重锤或者防风拉线的情况下,也拥有了很好的风偏性能,所以被广泛的认可及推广使用。
4.5其他措施
新建线路设计,要求开展勘察环境、收集资料的工作,需要多加注意线路在区域的气候环境,要对初设、施工图加强审查力度,保证设计的科学合理。施工时,技术方面需要做好交底,并且通过不断巡视来规避偏差的发生,同时,竣工的时候,同样要加强验收工作的标准。此外,在运行期间,定期做好维护,对容易产生风偏的地方做到重点预防。
结语
500kV输电线路容易出现风偏故障,并且后者对其构成了较大的影响。500kV输电线路出现风偏故障,除了受到强风影响,并且和前期设计、后期运行维护也存在一定的关系。所以,在建设时,务必做好设计的优化,施工技术的强化及做好运行维护工作,切实提升线路的抗风性能,保证线路可以稳定的正常运行。
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作者简介
孟庆禹(1996.11.09),性别:男;籍贯:辽宁锦州;民族:汉;学历:本科、学士;职称:无;研究方向:输电线路运行与维护
论文作者:孟庆禹
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/22
标签:线路论文; 强风论文; 故障论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 输电线论文; 风速论文; 《电力设备》2019年第23期论文;