高海拔风电场输电线路常见故障分析及对策分析

高海拔风电场输电线路常见故障分析及
对策分析
摘要：风力发电是目前我们国家比较流行的一种发电形式，它不会对自然环境造成污染，也不会造成资源的大量浪费，符合可持续发展理念的基本需求。

高海拔地区具有特殊气候条件，对风电机组的顺利执行带来较大的不确定性，从而增加了风电开发和运行风险。

因为高海拔地区风电场的特点，在风电场选址、资源评价、机型选择输电线路等方面还存在一系列的问题，这就需要相关人员提出有效的解决对策，为大众提高便利的电力资源。

关键词：高海拔；风电场；输电线路；常见故障分析；对策分析
前言
风电场输电线路工程主要是由杆塔、导线、横担、绝缘子、拉线等组成，具有线路长、引流线、绝缘导线、风机数量多的特点，施工的时间比较短，施工技术难度比较大。

因为高海拔地区风电场的地理位置、气候条件、自然环境和平原低海拔地区存在很大的不同，对于高海拔地区风电场输电线路工程中常见的故障进行有效的分析，提出相应的解决对策，保证高海拔风电场能够正常、稳定的给广大人民群众输送电力资源，提高高海拔风电场的运行效率。

1.高海拔地区气候特点以及影响
1.1高海拔地区气候变化
随着海拔的不断增加，气压、空气密度、环境温度的变化较大，随着紫外线强度的变化，在标准的状态之下，大气压为1，相对空气密度为1。

在绝对湿度为11g/m3的条件之下，海拔的高度能够上升至1000m，相对大气压力则会降低到12%，空气密度为10%，绝对湿度对着海拔的高度升高而不断的降低[1]。

没有遮蔽
的情况之下，自然流通空气的温度随着海拔的高度而不断的降低，通常条件之下，海拔的高度每升高1000m，空气最高温度降低5℃，平均温度也随之降低5℃。

1.2高海拔地区的雷暴活动以及特征分析
在高海拔地区的雷暴活动和相应的地理位置、气候特征之间存在密不可分的
联系，在低海拔地区的雷暴活动主要是锋面雷暴活动引起的，伴有少量的气团雷
暴和地形雷暴，高海拔地区的雷暴活动主要是由地形雷暴引起的。

结合气象观测
局记录，多年平均雷暴日数达到43天以上，在高海拔地区的山脊属于雷暴多发
区域，在山脊上运行的风电机组是高耸带电设备，属于很容易受到雷电暴击的建
筑物。

如果发生雷暴活动，很容易影响高海拔地区风电场的输电线路正常的电力
能源的顺利输送。

1.3高海拔地区覆冰的特征
在高海拔地区，冬季气温非常低，降水丰沛，常年处于一种相对湿润的气候
条件，再加上雷暴、冻雨等因素的影响，从而形成一定的覆冰活动，在冷冻天气，很容易引发风电机组冻结，导致无法输送正常的电力资源，导致电力资源的浪费。

与此同时，电力设备停机，还会加剧其他部位的冰冻，从而形成恶性循环，导致
高海拔地区风电场的输电线路完全处于冰冻状态。

2.高海拔地区风电场情况的简介
2.1风电场的简介
在高海拔地区的风电场的电力设备是定浆距失速型风力发电机组，额定容量
在780kw，风速在4m/s，一共有14台，总装机容量10.92MW。

场内建设三条
10kv输电线路，配套建设35kv的升压站，以35kv输电线路接入到当地电网之中。

2.2生产运行情况
在高海拔地区的风电场，周围的自然环境比较潮湿、湿度很大，全年升压站
内10kv开关室测得年平均湿度在60%以上，14台箱变现场放置的湿度仪器测量
年平均湿度是87%左右。

高海拔地区的电力设备一直处于高压环境下，很容易出
现生锈、腐蚀的情况，很容易受到潮湿环境的影响。

在夏季的时候，雷暴时间很长，最高可能一天出现2000多次雷击。

雷击是自然界之中对风力发电机组安全
运行危害最大的一种灾害，雷电释放的巨大能量会给风力发电的叶片造成一定的
损坏，导致电力设备之中出现零部件烧毁的情况[2]。

近些年来，风电场因为受到
雷击的缘故，导致输电线路在运送电力资源的时候很容易出现设备损坏的情况，
从而给高海拔地区风电场造成较大的经济损失。

3.高海拔地区风电场输电线路常见故障分析
3.1导线脱落
高海拔地区风电场输电线路的导线出现脱落的故障有：导线被折断、导线连
接的其他电源线出现掉落、杆塔出现倒塌等，究其原因，是因为电力人员在安装
导线绝缘子的时候，没有仔细参考实际情况，导致安装出现误差，螺丝没有拧紧、螺母比较松动等等，导致导线伴有严重的漏电风险[3]。

在施工过程中，没有严格
按照相关的规范要求和施工工艺，施工单位为了更好的利用剩余导线，在一档内
设置2个以上的中间接续管，导致连接位置出现压接或者续接不太牢固等问题，
造成一定的质量安全隐患。

3.2覆冰的故障
近些年来，我们国家的高海拔地区很容易出现较多的极端天气，比如：连续
性低温、雨雪天气。

据不完全统计，在我们国家的近十几个省份的风电场很容易
受到较大的损坏，输电线路受到一定的损坏，甚至部分高海拔地区的电力设备严
重受到损害。

一旦在输电线路之中出现覆冰情况，很容易产生较大的不良影响。

在我们国家大部分的偏远地区，输电线路基本上都会在高海拔地区，比如；极寒
地区、高山地区等等，一旦风电场输电线路由于冰雪灾害而受到损害，一时间不
容易发现，就算工作人员在发现之后，不容易开展相应的检修工作[4]。

一旦高海
拔地区风电场输电线路出现大量的覆冰情况，严重的情况之下会出现线路下垂的
情况，导致线路出现断裂等安全事故，导致风电场输电线路出现短路或者跳闸等
情况，在一些偏远的高海拔地区，限制风电场输电线路的电力资源的顺利供应。

3.3动物攀爬存在的故障
在我们国家的高海拔地区风电场存在很多的小动物，并且周围的植被是草丛、柠条，一些小动物活动比较频繁，小动物在攀爬终端塔的时候跌落保险位置，导
致输电线路很容易出现质量故障，使得线路出现短暂性故障。

发生高海拔地区风
电场输电线路出现故障的原因，是因为小动物本身的活动习性，一般都喜欢在无
风期间活动，并且活动十分活跃；部分小动物结合本身的特性，很可能将部分线
路当作食物，使得高海拔地区风电场输电线路出现短暂性跳闸。

除此之外，在终
端塔的周边没有任何的保护机制，小动物利用自身的优越性，在围栏内外中随意
的跳杆，很容易导致保险丝掉落的问题。

4.高海拔地区风电场输电线路故障的预防措施
加强高海拔地区风电场输电线路巡视维护工作，真正做到未雨绸缪，电力企
业制定相关的巡检制度，在巡检过程中，制定相应的管理制度，加强对高海拔地
区风电场输电线路的检查、维护，及时处理好高海拔地区风电场输电线路缺陷故
障问题，对于老化的绝缘设备要进行及时的更换，防止在日后设备运行过程中发
生跳闸故障。

与此同时，还应该做好定期巡检工作，及时的发现杆塔上的故障问题，对于影响高海拔地区风电场输电线路安全运行的因素，要及时的查明，进一
步提出相应的解决对策。

对此，利用夜间巡视时候的风电场输电线路放电火花特
别敏感的特点，检查风电场输电线路的是否存在放电的情况，在使用红外成像仪
对电缆以及输电线路进行巡检，便于发现高海拔地区风电场输电线路存在的隐患
故障，提高输电线路的安全运行效率，才能为广大人民群众提供和谐、健康的电
力资源。

结束语
综上所述，对高海拔地区风电场输电线路存在的常见的故障进行简单的分析。

高海拔地区风电场占地面积比较小，单台机组容量也比较小，都是采用输电线路
施工，将几台风机汇聚电能后送到升压站，作为高海拔地区风电场施工的输电线路，其自身运行的稳定性直接影响整个风电场的发电效益。

对此，就需要相关电
力人员结合实际输电线路的实际布置情况，对于出现故障的线路，采用科学、合
理的检测方法确定故障的位置，保证输电线路的正常运行。

参考文献
[1]汤剑锋. 浅析高海拔地区500 kV架空输电线路故障诊断及预防措施[J]. 电力系统装备, 2019, 000(007):145-146.
[2]缪超强, 刘磊, 赵以明. 浅析架空输电线路鸟害故障及防范对策[J]. 数字化用户, 2019, 025(002):101-102.
[3]李秉宸. 浅析高海拔地区500 kV输电线路多旋翼无人机巡检性能和应对方法[J]. 电力系统装备, 2020(3):49-50.。