论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济与科技的飞速发展，我国的供电体制也逐渐改善。目前，我国的供电事业正在起步时期，人们对于供电企业的期望也变得越来越高。因此，为了更好地提高电量的供应，供电企业应该在完善企业内部的体制之外，还要加强输电线路的稳定使用性能，这样才能够最大限度地保障输电线路处于供电正常的状态中。
关键词：500kV輸电;防风;技术分析
1.导言
随着500k V电网建设的快速发展，以及电网规模的迅速扩大，通过复杂地形及恶劣气候条件地区的输电线路日益增多，大风导致的线路风偏跳闸也明显增多，对系统的安全稳定运行带来了较大的影响。本文对500k V线路风偏跳闸情况进行了技术分析，提出了相应的治理对策和措施。
2.500kV输电线路的输电特点
输电线路周围的电压较高，支撑输电线路的铁塔也较高，绝缘物体的数量多且大，这是500kV输电线路与普通的主要差别。由于500kV的输电线路的特殊性，其周围的磁场范围大、电压等级高，对于地形的要求就会比普通的要求要严格。由于500kV在电网中有着特别重要的作用，因此保证500kV的输电线路正常运行就显得非常必要。由于500k V输电线路自身的电压较高，再加上恶劣的天气，使雷电发生时输电线路遭遇雷击的可能性显著提高，从而导致输电线路遭到损坏。雷击输电线路是供电企业无法避免的输电线路故障之一，要解决雷击故障对于供电企业是一个巨大的挑战。虽然不能够从根本上解决雷击故障的发生，却可以在雷击故障发生季节提前做好预防雷击故障的措施，从而保证输电线路的正常运维。
3.风偏产生原因
3.1风偏概述
风偏是指架空输电线路在风的作用下导线发生位移，使其对铁塔的距离小于最小安全距离的现象，可能会造成线路放电跳闸故障。三相导线发生位移时方向一致，各相导线之间相对距离几乎保持不变，所以档距中间不会发生相间放电故障。若线路在覆冰的状态下因不同期脱冰和风的作用，使得导线发生位移造成相间故障，将其归为线路舞动，在此不做研究。
3.2风偏产生的原因
发生线路风偏跳闸的本质原因是由于在大气环境中出现的各种不利条件造成线路空气间隙减小。当间隙的电气强度不能承受系统运行电压时就会发生击穿放电。2013年7月25日，500 k V聊长Ⅰ线101号塔发生风偏跳闸故障，边相对塔身放电，气象监测数据显示故障发生时间段内瞬时风速最高达到40m/s。强风或飑线风的作用下使得绝缘子串向杆塔方向倾斜，减小了导线与杆塔的空气间隙，当该间隙宽度满足不了绝缘强度要求时就会发生放电。风没有超过设计时，风的叠加作用依然可以导致风偏跳闸故障的发生。2013年8月1日，500 kV川淄线87号塔发生风偏跳闸故障，左相对塔身放电，导线及铁塔左曲臂有较为清楚的放电痕迹，结合现场庄稼倒伏情况判断，线路故障时，故障杆塔周边遭遇瞬时强风，风力并没有超过设计风速，但依然发生了风偏跳闸。绝缘子串在理想状态下会以悬垂位置为中心进行有规律的简谐振动，摆幅在安全距离以内，不会造成风偏跳闸。但若绝缘子串受到一次或者多次与其摆动方向一致的风的作用，绝缘子串摆幅增大，振动能量增加，直至距离不满足要求时，会发生风偏跳闸。
4.防风偏闪络的对策与措施
4.1采取针对性措施防止风偏闪络
一是对耐张塔风偏闪络的治理措施根据国网公司年组织召开的“500kV输电线路风偏闪络专题研讨会”会议纪要，明确要求对以后新建500k V输电线路耐张转角塔应参照以下原则配置：（1）转角塔外角跳线：45°及以上转角塔外角跳线宜采用双串绝缘子;45°以下外角跳线宜采用单串绝缘子串;（2）转角塔内角跳线：15°及以下转角塔的内角跳线宜采用单串绝缘子串。根据上述原则，河南省对2004年发生风偏跳闸的嵩获II线21#耐张塔的外角引流线（无跳串），加装了跳线串和重锤，经过几年的运行，未再次发生风偏故障，说明上述措施是有效的。
二是拉线固定法对于偏僻山区或行人较少的地区已运行的输电线路，如果该区域风力特别强，风偏闪络经常发生，在采取上述措施和方法后效果不明显的，可以采取在导线侧打绝缘拉线的方法以稳固导线，这种方法只能作为临时性的防范措施，缺点是占地面积较大，安全防范措施成本高。
三是塔窗横向弹性支撑法对于塔窗紧凑的输电线路，在强风的作用下，极易发生风偏跳闸，可以采取在导线与塔窗之间增加绝缘子串的方法来稳固导线，使导线在强风的作用下，不宜发生位移，保持足够的空气间隙。此种方法适用于上、下排列的杆塔形式。以上是导线对杆塔构件放电采取的措施和方法，也是线路发生风骗跳闸的主要形式。线路在进行技术改造后，应结合线路所经区城的气象条件，进行一次全面的风偏间隙校核，不满足要求的应立即采取整改措施。对于导地线线间放电可以采取相间间隔棒或调整弧垂的方法进行。对于导线对周边物体放电主要是加强线路走廊障碍物的检查清理，对档距中的树木、边坡等亦应进行风偏校验，全面消除风偏放电的隐患。
4.2综合防风偏治理措施
一是合理规划设计，改进设计方法（1）对新建线路，应结合已有的运行经验，对微气象区特征明显，飑线风频发地带，线路的设计应考虑到最不利的气象条件组合，适度提高风偏放电的设防水平，设计时应留有适当的裕度，以减小线路投运后遇恶劣天气时出现跳闸的可能性。（2）合理选择设计气象条件，改进设计手段和方法。在选择线路走径时，应尽可能避免横穿风口、江河湖面;提高强风地带的绝缘配置和机械强度;对局部微气象、微地形地区提高设计风速、杆塔、金具、绝缘子等的设计安全系数，加大电气距离。
二是收集运行资料，提高防风能力应加强对微气候区的观测和记录，积累运行资料，应加强线路所经区域的气象资料收集，特别是飑线风的数据收集，包括发生时段、频率、风速、区域等，并加强导线风偏的观测和记录。对于已运行的线路可以进行局部改造，抑制风偏。
三是开展科研试验，抑制风偏事故（1）应开展有暴雨和强风定向作用下空气间隙的工频放电试验，得出数据及曲线，为今后的风偏设计提供合理的技术依据和参数。（2）应研究输电线路塔上气象参数及导线风偏的在线监测系统。为确定输电线路杆塔上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等提供直接的技术依据。（3）对设计中气象条件的选定，各种不利气象条件的组合，风偏计算中的参数等应进一步探讨和研究。
5结论
针对运行中的500 k V输电线路，可以采用安装辅助绝缘子和加装重锤片两种方案配合使用的方法，有效地降低风偏发生的机率，提高架空输电线路运行的安全性。
参考文献：
[1]陈志林，陈瑶，姜成元，张媛.500kV输电线路反击耐雷水平影响因素的研究[J].电力学报，2014，29（06）：498-504.
[2]吴正奇.500kV输电线路运行中常见故障的检修方法研究[J].广东科技，2014，23（24）：72-73.
[3]冯学斌，戚力彦，赵大平.500kV输电线路OPPC的应用探讨[J].电气应用，2013，32（S1）：152-154+185.
[4]胡中慧，傅中，杨道文，郑世玲，刘振山.500kV输电线路零序阻抗的测量及研究[J].电力系统保护与控制，2009，37（14）：90-92.
[5]刘晓冬，赵丙军，焦海东，郑雄伟.500kV输电线路非全相谐振过电压的计算及分析[J].河北电力技术，2007（06）：16-17+24.
[6]易辉.同杆双回500kV输电线路防雷特性分析及改进措施[J].高电压技术，1998（02）：52-55.
关键词：500kV輸电;防风;技术分析
1.导言
随着500k V电网建设的快速发展，以及电网规模的迅速扩大，通过复杂地形及恶劣气候条件地区的输电线路日益增多，大风导致的线路风偏跳闸也明显增多，对系统的安全稳定运行带来了较大的影响。本文对500k V线路风偏跳闸情况进行了技术分析，提出了相应的治理对策和措施。
2.500kV输电线路的输电特点
输电线路周围的电压较高，支撑输电线路的铁塔也较高，绝缘物体的数量多且大，这是500kV输电线路与普通的主要差别。由于500kV的输电线路的特殊性，其周围的磁场范围大、电压等级高，对于地形的要求就会比普通的要求要严格。由于500kV在电网中有着特别重要的作用，因此保证500kV的输电线路正常运行就显得非常必要。由于500k V输电线路自身的电压较高，再加上恶劣的天气，使雷电发生时输电线路遭遇雷击的可能性显著提高，从而导致输电线路遭到损坏。雷击输电线路是供电企业无法避免的输电线路故障之一，要解决雷击故障对于供电企业是一个巨大的挑战。虽然不能够从根本上解决雷击故障的发生，却可以在雷击故障发生季节提前做好预防雷击故障的措施，从而保证输电线路的正常运维。
3.风偏产生原因
3.1风偏概述
风偏是指架空输电线路在风的作用下导线发生位移，使其对铁塔的距离小于最小安全距离的现象，可能会造成线路放电跳闸故障。三相导线发生位移时方向一致，各相导线之间相对距离几乎保持不变，所以档距中间不会发生相间放电故障。若线路在覆冰的状态下因不同期脱冰和风的作用，使得导线发生位移造成相间故障，将其归为线路舞动，在此不做研究。
3.2风偏产生的原因
发生线路风偏跳闸的本质原因是由于在大气环境中出现的各种不利条件造成线路空气间隙减小。当间隙的电气强度不能承受系统运行电压时就会发生击穿放电。2013年7月25日，500 k V聊长Ⅰ线101号塔发生风偏跳闸故障，边相对塔身放电，气象监测数据显示故障发生时间段内瞬时风速最高达到40m/s。强风或飑线风的作用下使得绝缘子串向杆塔方向倾斜，减小了导线与杆塔的空气间隙，当该间隙宽度满足不了绝缘强度要求时就会发生放电。风没有超过设计时，风的叠加作用依然可以导致风偏跳闸故障的发生。2013年8月1日，500 kV川淄线87号塔发生风偏跳闸故障，左相对塔身放电，导线及铁塔左曲臂有较为清楚的放电痕迹，结合现场庄稼倒伏情况判断，线路故障时，故障杆塔周边遭遇瞬时强风，风力并没有超过设计风速，但依然发生了风偏跳闸。绝缘子串在理想状态下会以悬垂位置为中心进行有规律的简谐振动，摆幅在安全距离以内，不会造成风偏跳闸。但若绝缘子串受到一次或者多次与其摆动方向一致的风的作用，绝缘子串摆幅增大，振动能量增加，直至距离不满足要求时，会发生风偏跳闸。
4.防风偏闪络的对策与措施
4.1采取针对性措施防止风偏闪络
一是对耐张塔风偏闪络的治理措施根据国网公司年组织召开的“500kV输电线路风偏闪络专题研讨会”会议纪要，明确要求对以后新建500k V输电线路耐张转角塔应参照以下原则配置：（1）转角塔外角跳线：45°及以上转角塔外角跳线宜采用双串绝缘子;45°以下外角跳线宜采用单串绝缘子串;（2）转角塔内角跳线：15°及以下转角塔的内角跳线宜采用单串绝缘子串。根据上述原则，河南省对2004年发生风偏跳闸的嵩获II线21#耐张塔的外角引流线（无跳串），加装了跳线串和重锤，经过几年的运行，未再次发生风偏故障，说明上述措施是有效的。
二是拉线固定法对于偏僻山区或行人较少的地区已运行的输电线路，如果该区域风力特别强，风偏闪络经常发生，在采取上述措施和方法后效果不明显的，可以采取在导线侧打绝缘拉线的方法以稳固导线，这种方法只能作为临时性的防范措施，缺点是占地面积较大，安全防范措施成本高。
三是塔窗横向弹性支撑法对于塔窗紧凑的输电线路，在强风的作用下，极易发生风偏跳闸，可以采取在导线与塔窗之间增加绝缘子串的方法来稳固导线，使导线在强风的作用下，不宜发生位移，保持足够的空气间隙。此种方法适用于上、下排列的杆塔形式。以上是导线对杆塔构件放电采取的措施和方法，也是线路发生风骗跳闸的主要形式。线路在进行技术改造后，应结合线路所经区城的气象条件，进行一次全面的风偏间隙校核，不满足要求的应立即采取整改措施。对于导地线线间放电可以采取相间间隔棒或调整弧垂的方法进行。对于导线对周边物体放电主要是加强线路走廊障碍物的检查清理，对档距中的树木、边坡等亦应进行风偏校验，全面消除风偏放电的隐患。
4.2综合防风偏治理措施
一是合理规划设计，改进设计方法（1）对新建线路，应结合已有的运行经验，对微气象区特征明显，飑线风频发地带，线路的设计应考虑到最不利的气象条件组合，适度提高风偏放电的设防水平，设计时应留有适当的裕度，以减小线路投运后遇恶劣天气时出现跳闸的可能性。（2）合理选择设计气象条件，改进设计手段和方法。在选择线路走径时，应尽可能避免横穿风口、江河湖面;提高强风地带的绝缘配置和机械强度;对局部微气象、微地形地区提高设计风速、杆塔、金具、绝缘子等的设计安全系数，加大电气距离。
二是收集运行资料，提高防风能力应加强对微气候区的观测和记录，积累运行资料，应加强线路所经区域的气象资料收集，特别是飑线风的数据收集，包括发生时段、频率、风速、区域等，并加强导线风偏的观测和记录。对于已运行的线路可以进行局部改造，抑制风偏。
三是开展科研试验，抑制风偏事故（1）应开展有暴雨和强风定向作用下空气间隙的工频放电试验，得出数据及曲线，为今后的风偏设计提供合理的技术依据和参数。（2）应研究输电线路塔上气象参数及导线风偏的在线监测系统。为确定输电线路杆塔上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等提供直接的技术依据。（3）对设计中气象条件的选定，各种不利气象条件的组合，风偏计算中的参数等应进一步探讨和研究。
5结论
针对运行中的500 k V输电线路，可以采用安装辅助绝缘子和加装重锤片两种方案配合使用的方法，有效地降低风偏发生的机率，提高架空输电线路运行的安全性。
参考文献：
[1]陈志林，陈瑶，姜成元，张媛.500kV输电线路反击耐雷水平影响因素的研究[J].电力学报，2014，29（06）：498-504.
[2]吴正奇.500kV输电线路运行中常见故障的检修方法研究[J].广东科技，2014，23（24）：72-73.
[3]冯学斌，戚力彦，赵大平.500kV输电线路OPPC的应用探讨[J].电气应用，2013，32（S1）：152-154+185.
[4]胡中慧，傅中，杨道文，郑世玲，刘振山.500kV输电线路零序阻抗的测量及研究[J].电力系统保护与控制，2009，37（14）：90-92.
[5]刘晓冬，赵丙军，焦海东，郑雄伟.500kV输电线路非全相谐振过电压的计算及分析[J].河北电力技术，2007（06）：16-17+24.
[6]易辉.同杆双回500kV输电线路防雷特性分析及改进措施[J].高电压技术，1998（02）：52-55.