220kv输电线路风偏故障及其防治对策

220kv输电线路风偏故障及其防治对策

汪涛

中国南方电网玉溪供电局 输电管理所  云南玉溪 653100

摘要：随着经济不断发展，我国电网建设发展迅速，220kv电网建设规模不断扩大。大部分输电线路建设在地形复杂地区，地形复杂地区的气候差异较大，给输电线路建设带来严峻考验。在恶劣的自然环境下，输电线路容易出现故障，尤其在强风地区，输电线路在强风的作用下容易出现偏移或位移现象，产生风偏故障，降低输电线路安全性与稳定性。为保障输电线路的安全，需分析风偏故障的具体情况，并提出相应的治理措施。

关键词：220kv；输电线路；风偏故障；防治对策

1、风偏故障的基本情况

近年来，我国由于风偏故障造成的安全事故较多。例如，2018年，福建省遭受强力台风，导致输电线路出现异常，220kv福中Ⅰ线路C相故障跳闸，出现明显的闪络现象；2019年，河南出现风偏跳闸；2020年，福建省厦门市受到强风影响出现风偏跳闸。

风偏故障会影响电网系统的安全运行，对系统带来极大影响，其涉及地区较广，容易造成严重事故。例如，2015年，某线路出现跳闸后，重合闸失败，与之并列的线路受到高双频影响，杆塔受到强风破坏，因此拉线出现放电问题。风偏跳闸容易出现在每年的夏季，这时天气变化复杂，容易出现风偏闪络现象。

2、220kv输电线路风偏故障

2.1外因

目前,我国在对220kv输电线路进行构建的过程中,要求相关部门必须严格遵守相应的设计规范,其中指出,如果220kv输电线路需要在拥有500~1000m海拔高度的地区进行构建,最小空气间隙在工频电压下应高于1.3m;如果220kv输电线路在不高于500m的海拔地区进行建立,那么最小空气间隙在工频电压下应高于1.2m。

220kv输电线路在各种恶劣的天气条件下运行时,位移以及偏转的现象很容易在杆塔中产生,那么将减小空气间隙,其无法满足技术规程相关要求;同时,在恶劣的天气条件下,工频电压在线路、杆塔间隙中将会降低。

2.2空气间隙放电电压降低

空气间隙放电电压降低主要受暴雨及冰雹影响，当线路出现放电时，导线风偏角加大，导线与杆塔之间的空气间隙明显缩小，空气间隙放电电压降低。强风常伴随暴雨，可以顺着风向形成固定方向的间断型水线，间断型水线与放电方向一致时，会对导线与杆塔间隙工频产生严重影响，工频放电电压降低，引发风偏跳闸。可以根据杆塔放电的具体位置，采用反推方法确定故障位置。

3、220kv输电线路风偏防治措施

3.1220kV输电线路的防风偏预防对策

在设计220kV输电线路期间,首先应当详细勘察清晰当地的强风状况及地理特性,主要就是调查当地的强风风速、风口特点、风向频率以及当地出现过的大风灾害等,可以从当地的电力部门与气象部门来获取那些数据资料。其次,还应当深入当地民众家里开展调查分析,这也是对当地的气候特点及当地的特点进行判定的一个重要手段,如此一来,可以准确地找出导致220kV输电线路风偏故障的外部原因。再次,有关单位还应当为这一调查工作的开展提供必要的数据资料支持,以便为调查工作的顺利开展提供基础保障。唯有将导致220kV输电线路故障的原因准确地找出来,方能采取具有针对性的防范对策,最大限度地降低220kV输电线路风偏故障的发生率,从而保障电网供电的安全性与稳定性。另外,建设单位、设计单位以及运行单位还应当严格地检查并审核输电线路工程的施工图与初设,以便及时地找出其中的不足之处,及时地加以改进。除此之外,还应当严格的把控好新建220kV输电线路的竣工验收工作,严格按照输电线路的验收标准来对220kV输电线路进行验收。同时,运行单位还应当着重对极易出现风偏故障的地区的新建输电线路实施风偏校验,加大对导线跳线的验收力度,而且还应当对导地线松弛度与跳线松弛度等加以测验,对塔身净空距离加以测量,还应当对线路周边的树木及构筑物等风偏距离是否与运作需要相符合进行检验。

3.2应用先进的技术措施建设220kv输电线路

(1)对防风拉线进行装设。如果较大的档距存在于220kv输电线路中,或者不得不在拥有强风的地区进行线路的建设,那么应对防风拉线进行装设,两防风拉线之间应当拥有6~7个基杆,线路方向同防风拉线之间处于垂直状态,同时夹角与防风拉线之间应用呈45°角。

(2)增加对复合绝缘子的应用。绝缘子材料为有机合成材料,其在应用的过程中,不仅可以抵御鸟害和污染,同时在防风偏方面也发挥着不容忽视的重要作用,在对复合绝缘子进行应用的过程中,应对下拉的方式进行应用。

(3)在进行220kv输电线路建设的过程中,应尽量促使地线和导线中间的接头数量减少,同时,应将液压连接方式应用于地线、导线接头当中。

3.3直线塔治理对策

（1）三相改V型串。对铁塔横担结构产生一定影响，选用三相改V型时需要改变铁塔结构，有助于从根本预防风偏故障，但是需要增加铁塔的边相横担，花费高、线路断电时间较长。（2）中相改V型串并加长横担。有利于增加直线塔的空气间隙，防止风偏，但需要再次加工塔身横担，改造时需停电，导线接地，存在交叉处需要搭跨越架，花费的施工周期较长，且受导线接地的影响，需要施工人员监看，安全性较低。（3）三相加挂双串并加重锤。以在直线塔上安装其他构件，加装重锤片，按照设计单位确定锤片数量。如果以上措施仍不起效，可以安装其他形状的双串绝缘子，控制线夹中心线距离，并继续加重锤片，依旧设计单位确定重锤片数量。如果输电线路容易发生重大风偏事故，可以改变导线数量，以垂直荷重加装重锤片的方法提升输电线路抵御风偏的能力。

3.4加大线路运行维护力度

(1)220kv输电线路建设工作完成以后,工作人员必须对220kv输电线路运行当地的气候条件等进行全面的观测,将重点放在观测飑线风等方面,对其发生时产生的风速、时间、风向以及频率等数据进行全面的记录,并对此类型恶劣天气产生的原因进行充分的分析,最后有针对性的采取相应措施,提升220kv输电线路运行的稳定性。

(2)相关工作人员必须加大日产巡视力度,对220kv输电线路运行稳定性以及低于恶劣气候的能力进行综合把握。在实际检查的过程中,应将重点放在树木同地线之间的距离、输电线路导线运行状态等方面,同时还应当对倾斜的线路悬垂绝缘子串角度进行检查,并详细把握杆塔塔身间隙以及耐张杆塔跳线在运行中发生变化的情况等。通过定期或不定期的检查,可以对220kv输电线路中各个设备以及导线的状态进行充分的把握,为有针对性的采取加固措施、提升线路运行稳定性奠定良好的基础。

结论

总之，为了保障我国电力系统稳定运行，需要分析风偏故障出现的主要原因，加强对220kv输电线路风偏故障的处理，降低事故发生率。文章提出耐张塔与直线塔的风偏故障的解决对策，并提出合理规划路线、收集系统运行资料、开展科研实验等预防措施，可以为我国电能稳定运行提供帮助。

参考文献：

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