电网输电线路防风策略研究

电网输电线路防风策略研究

发表时间：2018-10-01T10:41:20.170Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：张颖平

[导读] 摘要：输电线路运行的安全性受到较多因素的影响，风偏作为其中重要的影响因素之一，特别是近年来超高压500kV交流和直流输电线路在风偏作用下发生闪络的次数更是频繁，从而导致线路跳闸、电弧烧伤、断线等故障发生。

（国网山西晋中供电公司山西晋中 030600）

摘要：输电线路运行的安全性受到较多因素的影响，风偏作为其中重要的影响因素之一，特别是近年来超高压500kV交流和直流输电线路在风偏作用下发生闪络的次数更是频繁，从而导致线路跳闸、电弧烧伤、断线等故障发生。因此，加强对输电线路风偏故障的分析，从而采取必要的防范措施，确保电网能够安全、可靠的运行就显得尤为重要和紧迫了。本文主要分析了输电线路风偏故障产生的原因，及其防范措施。

关键词：输电线路；风偏；原因；措施

发生风偏故障的输电线路所处环境通常以山区或是大风天气为主，一旦在线路设计时，不能对当地的气候条件进行深入剖析，则会导致杆塔头部尺寸与标准的要求存在着不相符的地方，从而导致风偏闪络的发生呈现居高不下的态势。对于输电线路来讲，自然环境因素的影响是不可避免的，同时也是不能控制的，因而，人类能做的只有结合自然环境对输电线路进行设计，提高线路对强风天气的应对能力。笔者结合实际经验，从输电线路风偏故障的原因分析入手，对电网输电线路防风策略提出了几点思考。

1输电线路风偏故障的原因分析

结合以往输电线路风偏故障的经验，再加上线路运行、监管等技术部门的现场监测、调查，通过分析故障区周围的环境特点、地形特征以及气候条件等，深刻而全面地分析并总结了风偏故障的起因。

1.1雷雨交加、狂风伴随的天气或者常年遭受大风袭击的地区最容易发生风偏跳闸问题，特别是当某一区域形成了短时稳定强风气候条件时，输电线路就很容易遭受强风袭击，形成风偏故障。

1.2输电线路、杆塔等上面如果出现十分清晰的电弧灼烧痕迹，则意味着明显的放电现象。

1.3由于输电线路的风偏运动相对缓慢，有较长的惯性，要远远超出重合闸时间，重合闸重合不易成功，概率仅达到1/3。

1.4导线对塔身风偏跳闸特征：1)由于风偏故障所导致的线路跳闸问题，重合闸不易成功操作，相对于避风的山地盆地地形，平原地形的线路杆塔更容易遭受风偏故障，因为平原地区的风向相对平衡、变化不大，而且风速容易超过安全标准；2)遭受风偏故障的杆塔类烈一般呈现为直线猫头烈，通常是边相导线对塔身放电，出现这种现象的原因为猫头烈塔窗口通常较小，会产生狭管效应，遭受强风袭击，从而引发风偏故障；3)绝缘子的类烈选择十分关键，通常来说，同瓷质绝缘子或玻璃绝缘子相比，合成绝缘子由于构造简单，无法有效遏制风偏，风偏得不到缓冲，直接作用于导线，从而引发风偏放电现象。

遭受风偏故障的杆塔，其垂直档距一般都在300-400米，档距越大，其导线就越容易遭受大风袭击，对应承受较大的风压，从而出现风偏问题。

1.5跳线对绝缘子风偏的影响。对于耐张塔来说，其跳线至杆塔侧第一片绝缘子距离需要控制在

2.15-2.35米范围内，实际施工过程中，如果不能有效控制跳线长度，留出的跳线长度过长，导致驰度过大，则很容易造成风偏摆动放电问题。

2电网输电线路防风策略研究

针对超高压输电线路出现的原因，为了更好的防止风偏故障的发生，提高超高压输电线路的稳定性，就要从风速设计等多方面着手具体的措施包括以下几方面：（1）加装重锤；（2）加装防风拉线；（3）防止v串复合绝缘子掉串；（4）优化绝缘子的类型，采用防风偏的绝缘子；（5）采用间隙圆法对输电线路进行风偏校核。

2.1加装重锤

加装重锤是目前超高压输电线路常用的预防风偏的措施。通常情况下将重锤加装在跳线串上来预防风偏，虽然加装重锤起到了一定的预防风偏的作用，但是，预防的效果十分有限，并不能从根本上来解决风偏问题。因而，加装重锤并不是最好的解决办法，通常和其他办法结合起来使用，从而降低悬垂串风偏闪络现象的发生的频率，降低由于风偏故障给超高压输电线带来的损害。

2.2加装防风拉线

加装防风拉线可以起到很好的抑制风偏的作用，同时也是目前运行的高压线路采用最多的防风偏措施，值得注意的是，在防风拉线的制作和安装过程中要做好以下几点:（1）对于直线杆塔来讲，防风拉线可以直接连接在悬垂线夹处加装延长挂板，并且可以通过全具和跳线托架连接在一起；（2）将中相引流防风拉线固定在下横担；（3）对于直线杆塔来说，如果条件允许的情况下可以在本体安装支架对防风拉线进行固定，并且如果需要落地固定，应同步完善相应的接地装置以及拉线的防盗装置。虽然安装防风拉线可以抑制风偏故障，但是在设计的过程中应注意到加装防风拉线可能对线路运行带来的安全隐患，在设计过程中采取一定的措施降低安装防风拉线造成的安全隐患发生的可能性。

2.3防止V串复合绝缘子掉串

在电网建设的过程中，为了减少由于房屋拆迁、道路清理带来的补偿费用或者节约线路走廊降低超高压线路的运输成本，在超高压电路中已经广泛应用V串复合绝缘子。采用V串复合绝缘子虽然对于路线紧凑有重要意义但是对于局部强风地区来讲，强对流天气和极端天气的发生使得处于微地形或者微气候环境下的输电杆塔出现设备受损的情况，其中V串复合绝缘子掉串是最典型的事故类型之一。发生V串绝缘子掉串会很容易引起风偏故障的发生，因而，防止V串复合绝缘子掉串也是预防风偏故障发生的重要措施。

2.4优化绝缘子的类型，采用防风偏的绝缘子

在绝缘子的选择方面，优化绝缘子的类型，也是预防超高压输电线路发生风偏故障的重要举措。新一代的防风绝缘子和传统的绝缘子相比局域风摆振动幅度小的特点，同时可以增大导线杆塔之间的电气间隙。并且，采用新一代的防风偏绝缘子在安装过程中也更加可靠，并且由于考虑了与杆塔连接的全具，在后续的工程技改方面也很有优势。和传统的绝缘子相比，防风绝缘子还有以下两方面的优势:（1）在投资方面，采用防风偏绝缘子和瓷绝缘子玻璃绝缘子相比更加具有优势；（2）在防风性能方面，在不加重锤、防风拉线或者其他防风措施的情况下，中相和外角侧的普通绝缘子串均不能满足防风性能的需求，而其他型号的绝缘子可以满足要求，而即使风度达到40m/s，防风偏绝缘子也可以满足导线防风性能需求。因而，在输电线路的设计过程中，对于绝缘子的要求应根据设计的实际情况恰当选择绝缘子串，