500kV超高压输电线路风偏故障及措施探讨

500kV超高压输电线路风偏故障及措施探讨

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摘要:输电线路风偏跳闸是影响输电线路安全可靠运行的主要因素之一。导线和绝缘子串在横向风的作用下,产生横向偏移,当空气间隙距离小于空气击穿放电距离时发生击穿放电,引起输电线路跳闸,即风偏跳闸。输电线路风偏跳闸多数在线路工作电压下发生,由于风的持续时间较长,超过重合闸时限产生二次放电,导致风偏放电后大多重合闸不能成功,严重影响输电线路的稳定性和可靠性,造成巨大经济损失。

关键词:高压输电线路;风偏故障;输电线路跳闸

1引言

输电线路的风偏故障现象给电网的正常运转带来的很大的困扰,输电线路的风偏故障现象主要带来的是输电线路的跳闸、输电铁塔的横担受损害、输电线路中存在的螺栓受脱落、输电线路的引流线被破坏、输电线路的绝缘子以及间隔棒收到损害、防震锤会产生位移直至滑落。线路一旦跳闸后很难重合上去。已然成为影响高压输电线路运行是否稳定以及线路是否安全的重要因素。相对比因为雷击鸟而产生的线路跳闸来看很不容易恢复,因此当出现这一故障时对于供电企业来说是很大的损失,而且还会影响正常的用电以及使用等。所以说对这一故障进行预防措施以及一旦发生后及时进行处理显得尤为重要。

2500kV输电线路风偏故障会产生很大的经济损失以及社会影响

线路风偏故障的产生往往都有强风,所以线路重合需要的动作时间将会变长,所以说输电线路出现这种故障后将很难重新复合。由于影响范围和危害程度巨大,导致的多条输电线路故障一时之间难以解决,事故造成输电线路的跳闸、输电铁塔的横担受损害、输电线路中存在的螺栓受脱落、输电线路的引流线被破坏、输电线路的绝缘子以及间隔棒收到损害、防震锤产生滑落。所以要把这些事故中具体的原因发生提出针对性的改进措施,在提高输电线路局部抗风偏故障能力的同时,进而对整个输电线路的抗风偏故障能力能够满足恶劣的自然天气环境。

3500kV输电线路风偏故障的特点以及形成原因分析

3.1输电线路风偏故障的气象条件

在某地区输电线路风偏故障中,天气的状况非常相似,都是偏北风力达到了4级,风向与风偏故障线路之间的夹角为45°到90°之间,气温都是在零下3℃左右,且伴随着空气湿度很大的天气状态。在2—3月期间雨雪天更是带去了很大程度上的输电线路风偏故障的条件。天气气温在持续低温以及风力强度居高不下的同时,输电导线上也产生了5mm左右的覆冰层,在风力的催动下输电导线产生了风偏故障。

3.2输电线路的风偏故障特点

在有5mm左右不易脱落的覆冰层存在下,导致输电线路风偏故障范围大且随着风力的持续进行风偏故障时长居高不下。由于风向的原因产生的输电导线风偏故障的区域往往都是东西走向的,很多线路还会产生多分裂以及多风偏故障的现象。因为持续受力的原因耐张塔很容易就发生形变,耐张塔的受损部位相较更多,即使有一些线路提前加上了防风偏故障装置但是也没有产生非常明显的效果。由于在线路风偏故障过程中风偏故障的振幅和频率都高且持续时间也很长,于是采用但螺帽的帽栓出现掉落的情况较多。结构上采用双帽防盗以及防松的螺栓就没有这一现象存在。从总体的受损情况来看塔杆的承受力大大削弱,由于存在一些塔杆产生了形变受力程度会大打折扣。所以说要根据先行版的设计规范进行输电线路设计。

4输电线路风偏故障原因分析以及防风偏故障治理原则

很多研究输电线路的专家学者把产生风偏故障进行外部原因和内部原因的总结之后得出一致的结论。那就是影响输电线路发生风偏现象的外部主要原因是由于恶劣的天气影响,导致输电线路设计规范里面的要求被打破。而产生输电线路内部故障的主要原因就是没有按照设计规范来进行参数以及裕度的设计,这也直接导致输电线路在面临外部复杂环境是没有抵抗力。所以说根据设计规范来进行输电线路整体的布局尤为重要,而且我们还要根据具体的情况因地制宜。及时出现强风、暴雨等恶劣天气环境也要有防患于未然的措施。输电线路的风偏故障治理原则有包括了输电线路的避舞、抑制输电线路的风偏故障与抵抗输电线路的风偏故障相结合的原则。输电线路避舞主要是要求在设计上尽量避开输电线路易结冰的区域,无法避开时也要尽量的减少风向与输电线路之间所成的夹角。而已实例河南电网采取的手段就是在设计手段上按照设计规范来进行参数以及裕度的设计,还是要以预防的措施为主,抑制输电线路的风偏故障与抵抗输电线路的风偏故障相结合的原则。在材料上需要所有的铁塔与耐张塔的螺帽全部采用双螺帽,对于背角钢强度的择优选取,并且间隔棒的选取必须要求的是具有阻尼性。防振锤必须要加装防滑的措施等。输电线路的绝缘子末端球头处和弯头连接处加装卡箍,防止跳线的松脱。定期的维护处理主要包括输电导线耐张力、杆塔之间的间隙、地线是否产生风偏故障等,对于有问题的及时更换处理显得尤为重要。

5电力线路运行检修控制及管理对策

5.1电力线路运行检修对策

采用相关维修措施,保证电力线路稳定运行,有助于保障大众的生产生活。电力线路运行检修过程中,主要是对短路、接地以及电流过载等问题进行识别与检修,明确以上问题产生的原因与电力系统载荷最大值,再对造成电流过大与发热产生的源头进行检测,以制定针对性检修措施。接地与短路故障主要是对线路安装规范与否进行检测,避免在恶劣天气中安装,检测线路老化与绝缘体腐蚀与否,通过总结问题,便于检修人员在检修过程中判断失误。

5.2电力线路管理对策

在管理电力线路方面主要包括:首先,电力系统运行过程中,应该总结经验,通过科技手段对电力线路存在的问题进行检测,并采取相关措施规避电力系统管理带来的隐患;故障发生状态下,应选择规范性补救措施,选择预测性方法筛选存在问题的部分,同时在电力系统安装、运输过程中,根据相关规章制度,确保线路高效运行,以达到对电力线路有效管理的目的[3]。此外,检修期间,应该通过绝缘电阻表测量线路绝缘电阻值,电力线路发生短路故障期间,会限制元件回路,所以在检修期间应该寻找故障发生范围,进而寻找线路准确故障点,也可选择万用表的方法寻找故障发生点。

5.3自然和人为因素检修及管理对策

首先,自然因素检修及管理对策。因为设备使用、线路安装与设备运输等会受资金与技术等环节的制约,因此制定优质、合理制度达到节约人力与物力的目的极为重要。设备运输前,应该先考察施工区域,对是否多雨、地形交叉与否等情况,均必须安装保护设备,以有效规避安全隐患,尽量延长线路使用寿命,严格根据规章制度,全面挖掘线路可塑性,如果在应用期间遇到恶劣天气,必须及时选择有效的安全管理与检修措施[4]。

结论

输电线路风偏故障主要造成了输电线路的跳闸、输电铁塔的横担受损害、输电线路中存在的螺栓受脱落、输电线路的引流线被破坏、输电线路的绝缘子以及间隔棒收到损害、防震锤会产生位移直至滑落。对于这些出现的情况进行预先的防范处理会大大减少故障的出现。通过先进的技术手段也可以使得输电线路风偏故障的现象被解决。再综合气象部门进行气象趋势的变化分析,为解决输电线路风偏故障现象提供宏观的处理依据。

参考文献:

[1]丁锡广,陶文秋.减轻送电线路导线风偏故障灾害的措施[J].高电压技术,2015,30(2)54-55.

[2]赵作利.输电线路导线风偏故障及其防治[J].高电压技术,2016,30(2):57-58.

[3]朱宽军,刘超群,任西春,等.架空输电线路风偏故障时导线动态张力分析[J].中国电力,2017,38(10):40-44.

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