500kV超高压输电线路风偏故障的预防举措探寻

500kV超高压输电线路风偏故障的预防举措探寻

方刚

（中国南方电网超高压输电公司南宁局广西南宁530000）

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，高压输电线路建设也越来越多。由于500ｋＶ输电线路所处环境复杂，很容易受到各类自然因素影响。风力是对输电线路运行会产生较大影响的因素之一，可以使输电线路风偏跳闸，影响线路电能输送稳定性。针对这一问题，本文分析500ｋＶ输电线路风偏故障，并就如何防范进行了探索。

关键词：500ｋＶ输电线路；风偏故障；预防

引言

电网安全事关公共安全、社会稳定，一旦发生大面积停电，造成的损失将不仅仅是经济问题，更是事关社会发展和公共安全的重大政治问题。诱发电网大面积停电事件的因素具有多样性、突发性和不确定性，输电线路存在点多面广，途径不同的区域，地质条件和气象条件多变，自然灾害及各种恶劣气候频发，导致电网安全运行面临巨大挑战。本文就以一起真实的故障来进行分析，具体如下。

1500kV超高压输电线路风偏故障故障成因分析

1.1天气原因

大风天气是导致500kV输电线路发生风偏故障最为直接的原因之一，当线路受到强风作用时，导线会偏离原本的位置，并且大部分强风天气会伴有暴雨，当雨水沿风向形成的间断水线与线路闪络路径的方向一致时，容易造成空气间隙击穿电压下降，在风雨的协同作用下，更容易引起线路风偏故障问题。

1.2最大设计风速

以山地峡谷位置的输电线路为例，在气流从开阔区进人峡谷时，会由于峡谷两侧的山体阻挡导致气流横截面大大降低，进而出现缩口效应。空气由于自身特性不会在峡谷堆积，在此情况下气流会加速冲进峡谷，从而出现强风。在气流沿着山谷移动时，山谷谷地中流区会对空气产生压缩作用，实际风速会进一步得到加强、高于平地风速，产生狭管效应；如果谷地内部比人口小，会使风速提高，越深越窄增强效果越强。通常这种峡口没有监测风速，实际可能达到的瞬时最大风速缺乏数据支持。而气象部门资料也和峡谷出风口最大风速有一定差异。在此情况下，线路设计风速最大值可能会低于实际线路遭遇的瞬时风速最大值，导致线路风偏距离低于实际所需距离，发生跳闸。

1.3由于风偏放电而形成的故障

500kV输电线路运行期间，风偏放电故障也相对比较常见，主要是因为受到大风影响所形成。比如输电线路随着风摇动，致使短路、跳闸等故障的发生。针对于500kV输电线路来讲，因为风偏放电而造成跳闸较为危险，会严重影响输电线路的运行状态。当前我国沿海地区、高原地区的风偏放电故障发生率便点对较高，在风力作用的影响下，500kV输电线路比较易于因为风偏放电事故而形成输电线路跳闸问题。风偏放电故障可能是因为强风所造成，也可能由于暴风雨天气中，空气间隙放电所形成。输电线路在大风的影响下，发生偏移问题，致使空间间隙小而发生空间磁场增强的问题，进而出现放电故障。

1.4施工工艺

线路架设工作需要众多的施工队伍参与，施工人员素质、能力、责任心本身存在很大差异性，在制作引流线、附件安装等施工环节都会表现出一些差异。例如在制作引流线时规格不合格，存在过大或者过小等问题，而验收人员没有发现问题导致这些不合格的引流线用于工程中，就会增加风偏故障发生的可能性。如果制作的引流线偏大、安上了跳线串，可能会在两侧导线下垂的情况下因风偏距离不足跳闸；如果制作出的引流线偏大并且没有安上跳线串，在遭遇强风天气时就会出现摆动，可能使导线和塔身距离过小导致放电、跳闸；如果制作的引流线偏小、安装了跳线串、跳线串实际长度比引流线和横担距离长，位于最下方的绝缘子可能会出现上扬现象，此时假如遭遇强风天气，可能会出现弹簧销被挤压退出问题，这时线夹和碗头会脱离，容易导致横担放电问题；如果制作的引流线偏小且没有安跳线串，如果遭遇强风天气，会产生大幅摆动，在超过放电间隙时就可能对横担放电。

2防风偏措施探讨

2.1加强输电线路的实时监控，建立健全科学评价体系

在500kV输电线路保持在正常运行状态的情况下，则需要对其运行状态实施全面的监控，明确各个位置、各个角度的运行状态。500kV输电线路属于高压线路，其线路需要经过各类复杂、特殊的环境，例如山川、隧道或者是河流等等，在面临地质灾害或者雷雨天气的情况下，会则对输电线路的整体运行效果产生较大影响。输电线路监控期间，在面对地质灾害影响，人为破坏或者是鸟兽侵害的情况下，均能够得到有效监控，进而实施对应的防护方式。500kV输电线路的管理，需要建立设备状态监测技术的科学评价体系，以技术经济分析的方式，对输电线路运行的情况、管理模式等进行分析，这对于设备检修能力的提升产生重要影响。在线监测的过程中，重点对高压电气设备的电压、电流以及功耗情况等进行测量，且将上述数据与某一时刻的数据予以比较。在科学的评价体系下，则能够避免电力企业人力资源、维修资源浪费问题的发生，对电力企业经济效益的提升，整体性的发展均能够产生重要影响。电力企业变电站高压电器设备状态维修工作期间，需要科学建立在线监测技术评价体系，保证在线监测的整体效果，预防各类不良问题的发生。在掌握必要性的检修技术基础上，通过过线路绝缘子污染监测、线路绝缘监测及雷击在线监测等进行实时监测，减少工作人员的工作量，提高检修效率，保证500kV输电线路稳定的稳定性。

2.2加装防风拉线

防风拉线有边相、中相引流两种方式。在悬垂线夹处设置延长挂板连接边相线，跳线托架以金具连接完成中相线架设。中相引流防风拉线下方横担要直接固定住，边相如果条件合适，可通过本体安装支架的方式固定。落地固定要同步做好接地、拉线防盗等相关施工工作。加装防风拉线可以抑制风偏，不过长期受力、线路金具疲劳等会导致防风拉线损坏，带来一些线路运行上的安全问题。

2.3风偏校核

对500kV超高压输电线路进行风偏校核的过程中，可以采用间隙圆法，由此能够使设计的合理性获得进一步提升，从而减少风偏故障问题的发生。通过间隙圆法可以在超高压输电线路的设计图纸上，按照最大的风偏角，对各种不同气象下的线路风偏情况进行校验。为了提高作业效率，校验人员可借助计算机辅助软件构建相关模型，并在模型上完成校验工作。

2.4其他措施

新建线路设计要做好环境勘察、资料收集，注意线路所经地区气象条件、微气候情况，加强初设、施工图审查，确保设计合理注。施工中要做好技术交底，加强巡视纠正施工偏差，竣工期要提高竣工验收严谨性。运行期间要做好运行维护工作，可能出现风偏地区重点预防风偏。

结束语

综上所述，500kV输电线路为高压输电线路，比较易于受到外界环境的影响，各类故障发生率相对较高。在当前输电线路管理的过程中，需要在提升其检修的重视程度，通过加强输电线路的实时监控，建立健全科学评价体系；明确线路检修的主要内容，创新输电线路检修理念等方式下，保证500kV输电线路运行的稳定性，从实际出发，制定科学的故障检修方式。以技术经济分析的方式，对输电线路运行的情况、管理模式等进行分析，及时排除故障，避免电力企业人力资源、维修资源浪费问题的发生，为我国输电线路运行的稳定性及社会经济的持续发展奠定良好基础。

参考文献：

[1]向旻.500kV输电线路风偏故障分析及对策[J].低碳世界，2017（15）：89-90.

[2]孙永成，沈辉.超高压输电线路风偏故障及防范措施分析[J].科技创新与应用，2014（30）：186-186.

[3]张羽进.超高压输电线路风偏故障及防范措施[J].通讯世界，2015（01）：81-82.

[4]李晓东.浅谈500kV超高压输电线路风偏故障及防范措施[J].低碳世界，2013（12x）：71-72.

[5]魏孔军.500kV超高压输电线路风偏故障及措施探讨[J].科技创新与应用，2016（31）：204-204.

作者简介：方刚（1969-），男，壮族，广西南宁市，本科，工程师，主要从输电线路运行维护与检修、带电作业管理等工作。