淺析500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障發(fā)生

趙曉龍

【摘? 要】500kV超高壓輸電線路比較特殊，外部環(huán)境復(fù)雜，很容易受外部氣候、風(fēng)力、地理因素干擾，使輸電線路發(fā)生風(fēng)偏跳閘情況，導(dǎo)致運(yùn)行過程不安全，中斷電力供應(yīng)。文章簡(jiǎn)要論述500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障情況，深入探討具體有效的故障處理和防范方法，實(shí)現(xiàn)500kV超高壓輸電線路優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】超高壓;輸電線路;風(fēng)偏故障

前言：在電網(wǎng)建設(shè)中，500kV超高壓輸電線路普遍，但常發(fā)生風(fēng)偏閃絡(luò)，導(dǎo)致線路運(yùn)行效果不佳。部分地區(qū)外部風(fēng)力較大或者屬山區(qū)微地形氣候，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)未考量環(huán)境情況，使桿塔頭部尺寸不符合設(shè)計(jì)規(guī)程，出現(xiàn)線路跳閘情況，甚至燒傷電弧，發(fā)生斷弧、斷線情況。依據(jù)故障情況，給出有效的防范方法，使電網(wǎng)處于安全運(yùn)行狀態(tài)。

1500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障情況

1.1風(fēng)偏故障概述

風(fēng)偏故障原理是大風(fēng)天氣導(dǎo)線和桿塔、拉線、建筑物、樹木之間或者與其他相導(dǎo)線的空氣間隙比大氣擊穿電壓小，發(fā)生跳閘故障。倘若風(fēng)偏故障無法消除或者發(fā)生相間故障，會(huì)使事故范圍擴(kuò)大。直線桿塔絕緣子對(duì)塔身或者拉線放電、耐張桿塔跳線引流對(duì)塔身放電，導(dǎo)線對(duì)通道兩側(cè)建筑物或者邊坡、樹木等放電都屬于風(fēng)偏故障范疇。近年，多大風(fēng)天氣、微氣候也發(fā)生了變化，輸電線路風(fēng)偏故障多，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全。故而，重視輸電線路風(fēng)偏故障防治。

1.2風(fēng)偏故障特點(diǎn)

風(fēng)偏放電的主要原因是強(qiáng)風(fēng)、龍卷風(fēng)等。通常，現(xiàn)場(chǎng)檢查過程中，會(huì)有大樹傾倒或者被連根拔起。受強(qiáng)風(fēng)影響，導(dǎo)線沿風(fēng)向會(huì)發(fā)生位移、偏轉(zhuǎn)。當(dāng)間隙減小或者空間場(chǎng)強(qiáng)增大，無論導(dǎo)線金具尖端，還是塔身尖端，都會(huì)發(fā)生局部高場(chǎng)強(qiáng)，以至于在此處發(fā)生放電情況。由現(xiàn)場(chǎng)放電痕跡可知，腳釘、導(dǎo)線金具、角鋼邊緣尖端等都會(huì)有放電情況。強(qiáng)風(fēng)也會(huì)使輸電線路間距減小，空氣絕緣強(qiáng)度降低，發(fā)生風(fēng)偏放電。

1.3風(fēng)偏故障類型

其一，雙分裂導(dǎo)線直線桿風(fēng)偏故障。受強(qiáng)風(fēng)影響，導(dǎo)線發(fā)生偏移。又因沙塵作用，使空氣放電電壓降低，在導(dǎo)線防振錘和拉線尾端出現(xiàn)尖端放電情況。桿塔選型不當(dāng)也會(huì)發(fā)生風(fēng)偏故障。以垂直排列方式，對(duì)上述線路子導(dǎo)線進(jìn)行設(shè)置，但仍使用電桿型式，導(dǎo)致運(yùn)行裕度降低。其二，中相引流風(fēng)偏故障。安裝工藝不達(dá)標(biāo)或者防風(fēng)偏方式不當(dāng)，發(fā)生中相引流風(fēng)偏故障。相關(guān)規(guī)定表明，耐張塔跳線要采用現(xiàn)場(chǎng)放樣制作方式，確保引流板朝向準(zhǔn)確，導(dǎo)線彎曲方向和安裝后的跳線彎曲方向一致。該過程中，確保耐張線夾至跳線托架引流要與引流板出口方向保持一致，無明顯弧度。

2500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障防范方法

500kV超高壓輸電線路比較特殊，風(fēng)偏故障防范方法比較多，并且一直在不斷更新。文章簡(jiǎn)要介紹以下四種常用風(fēng)偏故障方法，為該類型輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)，降低 500kV超高壓輸電線路各類故障發(fā)生率。

2.1加裝重錘

在500kV超高壓輸電線路跳線串中，防范風(fēng)偏的最佳方法是加裝重錘。但這種方式無法對(duì)懸錘串風(fēng)偏閃絡(luò)問題進(jìn)行徹底解決，實(shí)施效果有限。還要結(jié)合具體情況，進(jìn)行針對(duì)性防范，對(duì)500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障進(jìn)行根治。

2.2設(shè)置防風(fēng)拉線

部分區(qū)域風(fēng)力比較大，在該處設(shè)置防風(fēng)拉線，能夠?qū)︼L(fēng)偏問題進(jìn)行有效防范。該過程中，同時(shí)采用邊相引流防風(fēng)拉線和中相引流防風(fēng)拉線兩種方式，對(duì)防風(fēng)拉線進(jìn)行加裝。把延長(zhǎng)掛板加裝在懸垂線夾位置，科學(xué)連接邊相引流防風(fēng)拉線，發(fā)揮跳線托架優(yōu)勢(shì)，借助金具，架設(shè)中相引流防風(fēng)拉線，還要在下橫擔(dān)處對(duì)其進(jìn)行直接固定。落地固定過程中，不斷完善拉線防盜、接地裝置等。盡管加裝防風(fēng)拉線可對(duì)風(fēng)偏情況進(jìn)行有效抑制，但因風(fēng)偏轉(zhuǎn)動(dòng)缺乏靈活性或者長(zhǎng)時(shí)間受外力干擾，加之，線路金具過于疲勞，發(fā)生損壞。凡此種種，都會(huì)對(duì)輸電線路產(chǎn)生影響，使其運(yùn)行不安全。

2.3防范V串復(fù)合絕緣子掉串

土地資源緊缺，使輸電線路建設(shè)受到嚴(yán)重干擾。該背景下，500kV超高壓輸電線路中，V串絕緣子應(yīng)用普遍。部分地區(qū)風(fēng)力過大，或者屬于微地形，V串絕緣子掉串事故發(fā)生概率非常高。當(dāng)其發(fā)生掉串情況時(shí)，會(huì)引發(fā)風(fēng)偏故障。采用專業(yè)方法和技術(shù)手段，重點(diǎn)解決V串復(fù)合絕緣子掉串問題，達(dá)到良好的防風(fēng)偏效果。

2.4優(yōu)選防風(fēng)偏絕緣子

防風(fēng)偏絕緣子性能優(yōu)越，優(yōu)勢(shì)明顯，能夠優(yōu)化絕緣子型式。新型防風(fēng)偏絕緣子優(yōu)點(diǎn)非常多，通常絕緣子風(fēng)偏的擺動(dòng)不是很大，除此之外，還會(huì)增大導(dǎo)線和桿塔之間的電氣間隙，使安全過程更加可靠，便于后續(xù)工程技術(shù)改造。通常情況下，防風(fēng)偏絕緣子偏移值并不是很大，導(dǎo)致成本降低。即使不加裝重錘，或者設(shè)置防風(fēng)拉線，也能夠使防風(fēng)性能達(dá)標(biāo)。在500kV超高壓輸電線路中，防風(fēng)偏絕緣子得到了普遍應(yīng)用，應(yīng)用效果非常好。

2.5采用間隙圓法進(jìn)行風(fēng)偏校核

結(jié)合500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障情況，在設(shè)計(jì)圖紙上進(jìn)行繪圖。借助這種方式，把每基桿塔的最大允許風(fēng)偏角確定下來，繼而，依據(jù)最大風(fēng)偏角對(duì)各種氣象環(huán)境下的風(fēng)偏情況進(jìn)行校核。這個(gè)過程中，手工校核方法適用性強(qiáng)，校核人員要具備豐富的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，大量查閱圖紙，得出相關(guān)數(shù)據(jù)資料，繼而開展作圖分析工作。這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，但效率并不是很高。將風(fēng)偏角計(jì)算、校核作為重點(diǎn)工作內(nèi)容，使工作效率得到明顯提高，以此為背景，對(duì)計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。依托數(shù)學(xué)模型構(gòu)建，完成手工計(jì)算和間隙圓制作工作，對(duì)計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行靈活編寫，使輸電線路風(fēng)偏校核呈現(xiàn)電算化特征。

結(jié)語

綜上，高壓輸電線路發(fā)生風(fēng)偏會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，使之無法穩(wěn)定運(yùn)行。依托500kV超高壓輸電線路情況，明確風(fēng)偏故障特點(diǎn)、類型、發(fā)生原因等，通過加裝重錘、設(shè)置防風(fēng)拉線、優(yōu)選防風(fēng)偏絕緣子、間隙圓法等，對(duì)各類常規(guī)故障進(jìn)行有效防范。除此之外，還要增強(qiáng)輸電線路強(qiáng)風(fēng)抵御性能，對(duì)設(shè)計(jì)方案和運(yùn)行管理工作等進(jìn)行優(yōu)化，最大程度規(guī)避風(fēng)偏情況發(fā)生，確保電力系統(tǒng)始終呈現(xiàn)安全、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

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（作者單位：南方電網(wǎng)超高壓輸電公司南寧局）