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超高压输电线路风偏故障及防范措施分析


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 超高压输电线路风偏故障及防范措施分析 作者:孙永成 沈辉 来源:《科技创新与应用》2014 年第 30 期 摘 要:近年来,我国电力行业取得了较快的发展,电力系统的稳定运行是确保电能正常 供应的基础。输电线路作为电力系统重要的组成部分,通畅的输电线路为电力系统的运行提供 了良好的保障。我国由于幅员辽阔,输电线路点多面

广,所处环境恶劣,受自然条件影响较 大。特别是在强风作用下,极易趣导致风偏故障的发生,而且在天气和地形影响下,风偏故障 还不易进行判断和处理,导致近年来风偏闪络频繁发生。所以需要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。 关键词:超高压;输电线路;风偏;故障;防风偏;措施 前言 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。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。文中对 风偏故障及其特点进行了分析,并进一步对防风偏的具体措施进行了阐述。 1 风偏故障分析 在一些微地形区,一旦处于强风环境下,则极易导致飑线风发生,在飑线风作用下,绝缘 子串与杆塔之间的空间距离则会减小,一旦无法满足放电的最低电压要求则会导致闪络发生。 目前所发生的高压输电线路风偏闪络故障,与灾害性气象条件具有直接的关系,特别是在大风 夹杂着雷电暴雨的天气下,更易导致风偏闪络故障。而且在风偏故障发生时,输电线路的绝缘 强度也会呈下降的趋势。而且在强风天气作用下,在导线上雨水会随着风向形成定向的间断型 水线,一旦其与放电闪络路径处于相同的方向,则会导致空气间隙的放电电压呈现下降趋势, 这也是线路发生风偏的重要因素。而且在一些局地区,在风口及风道位置,由其风力较为集 中,这些微气象也极易导致偏风故障发生。 高压输电线路其杆塔的高度都相对较高,这也就导致高处的导线需要承受更强的风速,给 导线带来较大的影响。一旦风速超出导线所能承受的标准范围,则会导致大部分杆塔导线上的 绝缘子发生倾斜,从而导致风偏闪络的发生。对发生风偏闪络的输电线路统计分析表明,通常 其杆塔的水平档距都处于三百至四百米左右,而且塔头在设计上尺寸偏小,这样一旦处于强风 作用下,则会导致其发生风偏闪络。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 从输电线路设计的气象条件分析,确定最大风速时,应按当地气象台站 10min 时距平均的 最大风速为样本,并采用极值 I 型分布概率模型,500kV 输电线路统计离地面 20 米高最大风 速选取。上述取值与瞬时最大风速有很大的差异,而瞬时最大风速就会大打折扣。此外,我国 的各级气象台站,一般都在城郊附近,很难记录到飚线风、龙卷风的风速。因此,设计按照设 计规程,依据各气象台站的观测资料确定最大设计风速,明显偏小。 2 风偏故障的特点 通常情况下风偏放电的发生都与强风具有直接的关系,而且通过对多次风偏故障放电地区 的检查中也发现了这点,现场内的强风通常会将大树次断或是连根拔起,而在这种强风作用下 输电线路风偏闪络发生。因为一旦导线在强风作用下,则会与规定的标准位置产生一定的偏 差,而且由于绝缘子串与塔头之间间隙减少,从而导致空间

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