500kV輸電線路風(fēng)偏故障及防范措施探析

孫鵬程

摘要：隨著電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，我國各大區(qū)域已形成以電壓等級為主網(wǎng)架的堅強電網(wǎng)。運行經(jīng)驗的不斷積累，以及輸電線路設(shè)計水平不斷提高，使得目前線路的操作過電壓已較低，基本不再發(fā)生因操作過電壓而導(dǎo)致線路閃絡(luò)的故障。此外，污閃治理工作的大幅推進使得線路的交流耐壓水平穩(wěn)步提升。風(fēng)偏故障是指輸電線路在強風(fēng)的作用下，導(dǎo)線向桿塔身部出現(xiàn)了一定的位移和偏轉(zhuǎn)而導(dǎo)致放電間隙減小而造成的閃絡(luò)事故本文結(jié)合工作實際，從500kV輸電線路風(fēng)偏故障的特點及原因出發(fā)并著重就風(fēng)偏故障的防范措施進行了探索與研究。

關(guān)鍵詞：500kV、輸電線路、風(fēng)偏故障、防范措施

1 500kV輸電線路風(fēng)偏故障產(chǎn)生原因

1.1 外因

目前，我國在對 500kV 輸電線路進行構(gòu)建的過程中，要求相關(guān)部門必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范，其中指出，如果500kV 輸電線路需要在擁有500～1000m海拔高度的地區(qū)進行構(gòu)建，最小空氣間隙在工頻電壓下應(yīng)高于 1.3m;如果500kV輸電線路在不高于500m的海拔地區(qū)進行建立，那么最小空氣間隙在工頻電壓下應(yīng)高于1.2m。500kV輸電線路在各種惡劣的天氣條件下運行時，位移以及偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象很容易在桿塔中產(chǎn)生，那么將減小空氣間隙，其無法滿足技術(shù)規(guī)程相關(guān)要求;同時，在惡劣的天氣條件下，工頻電壓在線路、桿塔間隙中將會降低。

1.2 內(nèi)因

在對該500kV輸電線路進行調(diào)查的過程中發(fā)現(xiàn)，多半線路路段都符合原有設(shè)計規(guī)程要求，但是，同現(xiàn)階段我國的500kV輸電線路設(shè)計規(guī)程相比，原有規(guī)程中的裕度相對較小?，F(xiàn)有規(guī)程中的風(fēng)壓不均勻系數(shù)為0.75，比原有的0.61要高。在實際設(shè)計線路的過程中，設(shè)計人員必須對這些裕度和相關(guān)參數(shù)變化進行充分的掌握，并提升設(shè)計的合理性，只有這樣才能夠提升500kV輸電線路低于惡劣天氣的能力，將風(fēng)偏事故發(fā)生的概率降到最低。

2 500kV輸電線路風(fēng)偏放電路徑及故障特點

2.1 受惡劣氣候條件影響嚴(yán)重

當(dāng)氣候條件相互對惡劣時，會導(dǎo)致風(fēng)偏故障頻發(fā)，例如，實際風(fēng)速高于設(shè)計風(fēng)速、冰雹以及強降雨天氣情況下，都發(fā)生了嚴(yán)重的風(fēng)偏事故。在此類型氣候條件下，會形成較小的輸電線路放電間隙，為風(fēng)偏故障的產(chǎn)生創(chuàng)造了可能性。

2.2 線路擁有較低的跳閘重合率

針對某500kV輸電線路，線路發(fā)生風(fēng)偏后，由于線夾及防振錘復(fù)檢導(dǎo)線加裝了絕緣護套致使線路受風(fēng)面積增大較多，致使導(dǎo)線及線夾緊貼塔身主材，由于降雨絕緣護套包裹不是很嚴(yán)密，絕緣護套中有雨水流過，導(dǎo)線通過縫隙對塔身主材螺栓放電由于放電產(chǎn)生的電弧將絕緣護套的連接件燒斷，現(xiàn)場絕緣護套部分融化，導(dǎo)致絕緣護套脫落，脫落后一側(cè)恰至鐵塔主材與斜材之間，風(fēng)速小后由于導(dǎo)線重力作用將護套扯開，導(dǎo)線開始回落，此時重合閘動作，線路重合時均壓環(huán)對塔材放電，線路重合不成功;隨后導(dǎo)線恢復(fù)至垂直狀態(tài)，導(dǎo)線碗頭遺留扯斷的護套，燒毀后的護套遺留在塔身主材上，放電后，電流從塔身流過通過接地螺栓接地，現(xiàn)場桿塔接地未發(fā)現(xiàn)燒傷痕跡，說明此處接地良好，由于下大雨，地面10cm左右的雨水，電流全部泄入大地，地線線夾未發(fā)現(xiàn)燒傷，說明電流未從架空地線流走【1】。

3 風(fēng)偏的放電路徑

風(fēng)偏故障的放電路徑主要有輸電線對桿塔放電、輸電線對周圍物體的放電和輸電線地線之間的放電這三種表現(xiàn)形式，在風(fēng)偏故障中最為常見的放電途徑就是桿塔引流線對自身的放電。這三種放電途徑具有一個明顯的共同點技術(shù)輸電線上會出現(xiàn)相當(dāng)明顯的燒痕，這使得工作人員肉眼就能看到風(fēng)偏故障對輸電線路的極大損害。輸電線對桿塔的放電主要是對桿塔的構(gòu)成部件有明顯的放電痕跡，特別是一些重要的構(gòu)件。而輸電線地線之間的放電主要發(fā)生在地形復(fù)雜、地質(zhì)條件特殊且擋距較大的地區(qū)。雖然放電距離地面較高，但是放電的痕跡較長，由于地理形勢復(fù)雜，工作人員很難從監(jiān)控發(fā)現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)的故障。最為明顯的放電途徑是輸電線對周圍物體的放電，由于燒傷痕跡加大，可以明顯看出輸電線路周圍的物體出現(xiàn)發(fā)黑的現(xiàn)象。風(fēng)偏故障主要表現(xiàn)為在強風(fēng)的惡劣狀況下，導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)放電的情況，或是由于導(dǎo)線之間的間距過小，擊穿電壓過大，進而導(dǎo)致出現(xiàn)輸電線路跳閘的故障。但是一旦風(fēng)偏故障出現(xiàn)，就必須采取相應(yīng)的解決措施，防止故障的擴大，造成巨大的經(jīng)濟損失。

4 500kV輸電線路風(fēng)偏故障預(yù)防措施

3.1 提升設(shè)計合理性

（1）提升500kV輸電線路本身的建設(shè)質(zhì)量，對于預(yù)防風(fēng)偏故障的產(chǎn)生具有根本性作用[3]。設(shè)計人員必須從500kV 輸電線路建設(shè)實際需求的角度出發(fā)，對相關(guān)參數(shù)進行全面計算，同時對設(shè)計裕度進行有效的留設(shè)。將新時期的線路運行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于對舊輸電線路的衡量中，高效改造原有輸電線路，將惡劣氣候條件對500kV 輸電線路運行的影響降到最低。

（2）設(shè)計人員應(yīng)對500kV輸電線路運行當(dāng)?shù)氐奶鞖鈼l件以及氣候特點數(shù)據(jù)資料進行全面的搜集，如果500kV 輸電線路途徑部分區(qū)域會頻繁發(fā)生惡劣的天氣，并擁有明顯的微氣象特征，那么將較高的防風(fēng)偏標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于局部線路中。

（3）在對500kV輸電線路進行構(gòu)建的過程中，針對強風(fēng)區(qū)域，必須合理的應(yīng)用桿塔，此時應(yīng)首先對風(fēng)偏角進行核算，同時對一定的裕度進行留設(shè)，確保設(shè)計風(fēng)偏角大于實際風(fēng)偏角，在特殊的情況下，可以對八字串或 V 形串進行應(yīng)用。針對千字形耐張塔來講，在懸掛跳線時，應(yīng)對雙串絕緣子進行應(yīng)用，其擁有兩個獨立的掛點，同時還應(yīng)對跳線托架進行應(yīng)用，確保不小于 1m 的間距和相應(yīng)的張力可以在兩串絕緣子之間形成，嚴(yán)禁搖擺的現(xiàn)象在跳線之間形成。

3.2 應(yīng)用先進的技術(shù)措施建設(shè)500kV輸電線路

（1）對防風(fēng)拉線進行裝設(shè)。如果較大的檔距存在于 500kV輸電線路中，或者不得不在擁有強風(fēng)的地區(qū)進行線路的建設(shè)，那么應(yīng)對防風(fēng)拉線進行裝設(shè)，兩防風(fēng)拉線之間應(yīng)當(dāng)擁有 6～7個基桿，線路方向同防風(fēng)拉線之間處于垂直狀態(tài)，同時夾角與防風(fēng)拉線之間應(yīng)用呈 45°角。

（2）增加對復(fù)合絕緣子的應(yīng)用。絕緣子材料為有機合成材料，其在應(yīng)用的過程中，不僅可以抵御鳥害和污染，同時在防風(fēng)偏方面也發(fā)揮著不容忽視的重要作用，在對復(fù)合絕緣子進行應(yīng)用的過程中，應(yīng)對下拉的方式進行應(yīng)用。

（3）在進行500kV輸電線路建設(shè)的過程中，應(yīng)盡量促使地線和導(dǎo)線中間的接頭數(shù)量減少，同時，應(yīng)將液壓連接方式應(yīng)用于地線、導(dǎo)線接頭當(dāng)中。

3.3 加大線路運行維護力度

首先，500kV輸電線路建設(shè)工作完成以后，工作人員必須對500kV輸電線路運行當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等進行全面的觀測，將重點放在觀測颮線風(fēng)等方面，對其發(fā)生時產(chǎn)生的風(fēng)速、時間、風(fēng)向以及頻率等數(shù)據(jù)進行全面的記錄，并對此類型惡劣天氣產(chǎn)生的原因進行充分的分析，最后有針對性的采取相應(yīng)措施，提升500kV輸電線路運行的穩(wěn)定性【2】。其次，相關(guān)工作人員必須加大日產(chǎn)巡視力度，對500kV輸電線路運行穩(wěn)定性以及低于惡劣氣候的能力進行綜合把握。在實際檢查的過程中，應(yīng)將重點放在樹木同地線之間的距離、輸電線路導(dǎo)線運行狀態(tài)等方面，同時還應(yīng)當(dāng)對傾斜的線路懸垂絕緣子串角度進行檢查，并詳細(xì)把握桿塔塔身間隙以及耐張桿塔跳線在運行中發(fā)生變化的情況等。通過定期或不定期的檢查，可以對500kV輸電線路中各個設(shè)備以及導(dǎo)線的狀態(tài)進行充分的把握，為有針對性的采取加固措施、提升線路運行穩(wěn)定性奠定良好的基礎(chǔ)。

結(jié)束語

500kV輸電線路風(fēng)偏故障主要包括三種，即輸電線路對周圍物體放電、直線桿塔絕緣子對塔身放電以及耐張桿塔引流線對塔身放電。應(yīng)當(dāng)針對不同的500kV輸電線路風(fēng)偏故障，采取具有針對性的防風(fēng)偏改造策略，這樣方能有效的預(yù)防500kV輸電線路風(fēng)偏故障，保障電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性與安全性，促進電力事業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]龐燚.500kV超高壓輸電線路風(fēng)偏故障及防范措施[J].科技經(jīng)濟市場，2015（11）：161-162.

[2]韓正新，鄭連勇，鄒旭東.500kV輸電線路風(fēng)偏故障分析及防范措施[J].山東電力技術(shù)，2007（02）：69-71.