馬瑋杰　劉增超

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的飛速發(fā)展，我國的供電體制也逐漸改善。目前，我國的供電事業(yè)正在起步時(shí)期，人們對于供電企業(yè)的期望也變得越來越高。因此，為了更好地提高電量的供應(yīng)，供電企業(yè)應(yīng)該在完善企業(yè)內(nèi)部的體制之外，還要加強(qiáng)輸電線路的穩(wěn)定使用性能，這樣才能夠最大限度地保障輸電線路處于供電正常的狀態(tài)中。

關(guān)鍵詞：500kV輸電;防風(fēng);技術(shù)分析

1.導(dǎo)言

隨著500k V電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，以及電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，通過復(fù)雜地形及惡劣氣候條件地區(qū)的輸電線路日益增多，大風(fēng)導(dǎo)致的線路風(fēng)偏跳閘也明顯增多，對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了較大的影響。本文對500k V線路風(fēng)偏跳閘情況進(jìn)行了技術(shù)分析，提出了相應(yīng)的治理對策和措施。

2.500kV輸電線路的輸電特點(diǎn)

輸電線路周圍的電壓較高，支撐輸電線路的鐵塔也較高，絕緣物體的數(shù)量多且大，這是500kV輸電線路與普通的主要差別。由于500kV的輸電線路的特殊性，其周圍的磁場范圍大、電壓等級高，對于地形的要求就會比普通的要求要嚴(yán)格。由于500kV在電網(wǎng)中有著特別重要的作用，因此保證500kV的輸電線路正常運(yùn)行就顯得非常必要。由于500k V輸電線路自身的電壓較高，再加上惡劣的天氣，使雷電發(fā)生時(shí)輸電線路遭遇雷擊的可能性顯著提高，從而導(dǎo)致輸電線路遭到損壞。雷擊輸電線路是供電企業(yè)無法避免的輸電線路故障之一，要解決雷擊故障對于供電企業(yè)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。雖然不能夠從根本上解決雷擊故障的發(fā)生，卻可以在雷擊故障發(fā)生季節(jié)提前做好預(yù)防雷擊故障的措施，從而保證輸電線路的正常運(yùn)維。

3.風(fēng)偏產(chǎn)生原因

3.1風(fēng)偏概述

風(fēng)偏是指架空輸電線路在風(fēng)的作用下導(dǎo)線發(fā)生位移，使其對鐵塔的距離小于最小安全距離的現(xiàn)象，可能會造成線路放電跳閘故障。三相導(dǎo)線發(fā)生位移時(shí)方向一致，各相導(dǎo)線之間相對距離幾乎保持不變，所以檔距中間不會發(fā)生相間放電故障。若線路在覆冰的狀態(tài)下因不同期脫冰和風(fēng)的作用，使得導(dǎo)線發(fā)生位移造成相間故障，將其歸為線路舞動(dòng)，在此不做研究。

3.2風(fēng)偏產(chǎn)生的原因

發(fā)生線路風(fēng)偏跳閘的本質(zhì)原因是由于在大氣環(huán)境中出現(xiàn)的各種不利條件造成線路空氣間隙減小。當(dāng)間隙的電氣強(qiáng)度不能承受系統(tǒng)運(yùn)行電壓時(shí)就會發(fā)生擊穿放電。2013年7月25日，500 k V聊長Ⅰ線101號塔發(fā)生風(fēng)偏跳閘故障，邊相對塔身放電，氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示故障發(fā)生時(shí)間段內(nèi)瞬時(shí)風(fēng)速最高達(dá)到40m/s。強(qiáng)風(fēng)或颮線風(fēng)的作用下使得絕緣子串向桿塔方向傾斜，減小了導(dǎo)線與桿塔的空氣間隙，當(dāng)該間隙寬度滿足不了絕緣強(qiáng)度要求時(shí)就會發(fā)生放電。風(fēng)沒有超過設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)的疊加作用依然可以導(dǎo)致風(fēng)偏跳閘故障的發(fā)生。2013年8月1日，500 kV川淄線87號塔發(fā)生風(fēng)偏跳閘故障，左相對塔身放電，導(dǎo)線及鐵塔左曲臂有較為清楚的放電痕跡，結(jié)合現(xiàn)場莊稼倒伏情況判斷，線路故障時(shí)，故障桿塔周邊遭遇瞬時(shí)強(qiáng)風(fēng)，風(fēng)力并沒有超過設(shè)計(jì)風(fēng)速，但依然發(fā)生了風(fēng)偏跳閘。絕緣子串在理想狀態(tài)下會以懸垂位置為中心進(jìn)行有規(guī)律的簡諧振動(dòng)，擺幅在安全距離以內(nèi)，不會造成風(fēng)偏跳閘。但若絕緣子串受到一次或者多次與其擺動(dòng)方向一致的風(fēng)的作用，絕緣子串?dāng)[幅增大，振動(dòng)能量增加，直至距離不滿足要求時(shí)，會發(fā)生風(fēng)偏跳閘。

4.防風(fēng)偏閃絡(luò)的對策與措施

4.1采取針對性措施防止風(fēng)偏閃絡(luò)

一是對耐張塔風(fēng)偏閃絡(luò)的治理措施根據(jù)國網(wǎng)公司年組織召開的“500kV輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)專題研討會”會議紀(jì)要，明確要求對以后新建500k V輸電線路耐張轉(zhuǎn)角塔應(yīng)參照以下原則配置：（1）轉(zhuǎn)角塔外角跳線：45°及以上轉(zhuǎn)角塔外角跳線宜采用雙串絕緣子;45°以下外角跳線宜采用單串絕緣子串;（2）轉(zhuǎn)角塔內(nèi)角跳線：15°及以下轉(zhuǎn)角塔的內(nèi)角跳線宜采用單串絕緣子串。根據(jù)上述原則，河南省對2004年發(fā)生風(fēng)偏跳閘的嵩獲II線21#耐張塔的外角引流線（無跳串），加裝了跳線串和重錘，經(jīng)過幾年的運(yùn)行，未再次發(fā)生風(fēng)偏故障，說明上述措施是有效的。

二是拉線固定法對于偏僻山區(qū)或行人較少的地區(qū)已運(yùn)行的輸電線路，如果該區(qū)域風(fēng)力特別強(qiáng)，風(fēng)偏閃絡(luò)經(jīng)常發(fā)生，在采取上述措施和方法后效果不明顯的，可以采取在導(dǎo)線側(cè)打絕緣拉線的方法以穩(wěn)固導(dǎo)線，這種方法只能作為臨時(shí)性的防范措施，缺點(diǎn)是占地面積較大，安全防范措施成本高。

三是塔窗橫向彈性支撐法對于塔窗緊湊的輸電線路，在強(qiáng)風(fēng)的作用下，極易發(fā)生風(fēng)偏跳閘，可以采取在導(dǎo)線與塔窗之間增加絕緣子串的方法來穩(wěn)固導(dǎo)線，使導(dǎo)線在強(qiáng)風(fēng)的作用下，不宜發(fā)生位移，保持足夠的空氣間隙。此種方法適用于上、下排列的桿塔形式。以上是導(dǎo)線對桿塔構(gòu)件放電采取的措施和方法，也是線路發(fā)生風(fēng)騙跳閘的主要形式。線路在進(jìn)行技術(shù)改造后，應(yīng)結(jié)合線路所經(jīng)區(qū)城的氣象條件，進(jìn)行一次全面的風(fēng)偏間隙校核，不滿足要求的應(yīng)立即采取整改措施。對于導(dǎo)地線線間放電可以采取相間間隔棒或調(diào)整弧垂的方法進(jìn)行。對于導(dǎo)線對周邊物體放電主要是加強(qiáng)線路走廊障礙物的檢查清理，對檔距中的樹木、邊坡等亦應(yīng)進(jìn)行風(fēng)偏校驗(yàn)，全面消除風(fēng)偏放電的隱患。

4.2綜合防風(fēng)偏治理措施

一是合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，改進(jìn)設(shè)計(jì)方法（1）對新建線路，應(yīng)結(jié)合已有的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對微氣象區(qū)特征明顯，颮線風(fēng)頻發(fā)地帶，線路的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到最不利的氣象條件組合，適度提高風(fēng)偏放電的設(shè)防水平，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑６龋詼p小線路投運(yùn)后遇惡劣天氣時(shí)出現(xiàn)跳閘的可能性。（2）合理選擇設(shè)計(jì)氣象條件，改進(jìn)設(shè)計(jì)手段和方法。在選擇線路走徑時(shí)，應(yīng)盡可能避免橫穿風(fēng)口、江河湖面;提高強(qiáng)風(fēng)地帶的絕緣配置和機(jī)械強(qiáng)度;對局部微氣象、微地形地區(qū)提高設(shè)計(jì)風(fēng)速、桿塔、金具、絕緣子等的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，加大電氣距離。

二是收集運(yùn)行資料，提高防風(fēng)能力應(yīng)加強(qiáng)對微氣候區(qū)的觀測和記錄，積累運(yùn)行資料，應(yīng)加強(qiáng)線路所經(jīng)區(qū)域的氣象資料收集，特別是颮線風(fēng)的數(shù)據(jù)收集，包括發(fā)生時(shí)段、頻率、風(fēng)速、區(qū)域等，并加強(qiáng)導(dǎo)線風(fēng)偏的觀測和記錄。對于已運(yùn)行的線路可以進(jìn)行局部改造，抑制風(fēng)偏。

三是開展科研試驗(yàn)，抑制風(fēng)偏事故（1）應(yīng)開展有暴雨和強(qiáng)風(fēng)定向作用下空氣間隙的工頻放電試驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)及曲線，為今后的風(fēng)偏設(shè)計(jì)提供合理的技術(shù)依據(jù)和參數(shù)。（2）應(yīng)研究輸電線路塔上氣象參數(shù)及導(dǎo)線風(fēng)偏的在線監(jiān)測系統(tǒng)。為確定輸電線路桿塔上最大瞬時(shí)風(fēng)速、風(fēng)壓不均勻系數(shù)、強(qiáng)風(fēng)下的導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)軌跡等提供直接的技術(shù)依據(jù)。（3）對設(shè)計(jì)中氣象條件的選定，各種不利氣象條件的組合，風(fēng)偏計(jì)算中的參數(shù)等應(yīng)進(jìn)一步探討和研究。

5結(jié)論

針對運(yùn)行中的500 k V輸電線路，可以采用安裝輔助絕緣子和加裝重錘片兩種方案配合使用的方法，有效地降低風(fēng)偏發(fā)生的機(jī)率，提高架空輸電線路運(yùn)行的安全性。

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