220kV输电线路风偏故障及防控措施

220kV输电线路风偏故障及防控措施

黄瞻

重庆交通大学  重庆  400074

摘要：随着环境的日益恶化，气候也变得越来越复杂多变，许多国家的基础设施建设工作都因天气问题而受到了严重的影响，最为典型的电力系统的建设。众所周知，220kV输电线路通常都是设置在户外的，一旦天气比较恶劣时，特别是大风天气时，很容易导致输电线路出现风偏故障，严重地影响220kV输电线路的稳定性，从而造成电弧烧伤及线路短路等现象。如果出现风偏故障，很有可能导致输电线路中断，从而使电力系统的稳定性受到严重的影响，使人们的正常工作与生活受到严重影响。

关键词：220kV；输电线路；风偏；故障；改造

1.220kV输电线路风偏故障的规律和类型

1.1  220kV输电线路风偏故障规律

在恶劣的天气环境下，特别是大风天气环境下，很容易出现220kV输电线路风偏故障，并且强风往往与冰雹、暴雨等强对流天气是相互依存的。一旦在局部区域内出现强风天气，由于其风力比较强劲，风速也比较快，再加上其阵发性比较强，往往不会持续太长时间，很容易造成220kV输电线路风偏跳闸故障。同时220kV输电线路的输电塔会因强风的影响而发生一定程度的角度偏移及位移改变，在空气放电间距减小时，与强风相依存的冰雹和暴雨也会在一定程度上减小杆塔与输电线路之间的间距，使其出现频繁放电现象，如此一来，在二者的共同作用下，220kV输电线路极易出现风偏故障，从而严重影响220kV输电线路的运行。

1.2  风偏的放电路径

220kV输电线路风偏故障的放电路径主要包括三种形式：①输电线路对周围物体放电；②直线杆塔绝缘子对塔身放电；③耐张杆塔引流线对塔身放电[1]。此三种风偏故障的放电路径存在着一个共同之处，即输电线上会出现明显的烧伤痕迹，可能很显然地发现风偏故障给输电线路造成的损伤。输电线对周围物体的放电往往会出现至少100cm的烧伤长度，而且周围物体会出现明显的烧伤痕迹，可以发现周围物体的焦黑程度比较明显。通常在地形比较繁杂且存在较大档距的地方或者地质条件比较独特的区域才会出现直线杆塔绝缘子对塔身放电，此种风偏故障往往会出现比较长的放电痕迹，而且与地面之间的角度距离比较高，在监控上往往不太突出。耐张杆塔引流线对塔身放电主要是由于强风作用下，跳线串绝缘子向铁塔摆动，导致铁塔主材和引流线之间的距离缩短，从而出现放电现象，其放电痕迹非常明显，特别是在部分比较突显的部位。220kV输电线路风偏故障主要指的是在强风的天气环境下，输电线路的导线对周边建筑物、树木以及杆塔等的放电行为，或者是与其他导线有关的空气间隙偏小，从而出现较大的击穿电压，进而造成220kV输电线路跳闸故障[3]。通常来说，倘若在220kV输电线路风偏故障出现时未及时消除，或者出现短路现象，则有可能会扩大事故的发生范围，致使出现更加恶劣的影响。220kV输电线路风偏故障种类中最为常见的就是输电线对杆塔的放电。

2.  220kV输电线路防风偏改造对策

2.1  220kV输电线路风偏故障的预防原则

针对220kV输电线路而言，不管是已经架设了一段时间的输电线路，还是刚架设不久的输电线路，都有可能出现风偏故障。在出现风偏故障后：①应当仔细地调查并分析输电线路的风速，对输电线路的设计风速、最大风速是否符合输电线路实际运行期间的气象条件进行全面的分析。②还应当对风偏距离与风偏角进行测算，对带电体与拉线、塔身、塔头的空气间隙进行检测与计算，同时还应当对导线与周边构筑物、建筑物、树木以及边坡的空气间隙加以仔细测量，以便找出导致220kV输电线路风偏故障及影响220kV输电线路风偏故障的原因，从而采取具有针对性的改造对策。

2.2  220kV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。

2.3  220kV输电线路的防风偏技术改造策略

2.3.1直线杆塔中相绝缘子防风偏改造策略

近些年，不少部门在改造线路防污闪的过程中大量调爬，扩增了钢化玻璃绝缘子串或瓷质绝缘子串的长度，从而缩短了大风环境下杆塔与塔窗的净空间距，削弱了220kV输电线路的抗风偏放电能力；也有一些部门用复合绝缘子悬垂串取代了220kV架空输电线路的瓷瓶串，因为复合绝缘子悬垂串比瓷瓶串要轻得多，这样一来，在大风环境下，必定会增大风偏角，从而致使上端的均压环或防鸟装置与横担发生碰撞，从而使杆塔受到损伤，或者下端带电导线与塔身之间的安全间距缩小，从而出现闪络现象，严重影响垂直挡距小的线路。所以，在用复合绝缘子悬垂串取代原先的瓷瓶串设计之后，务必要校验空气间隙与风偏角，但是施工部门和运行部门通常会将这一点忽略掉。现阶段，我国主要是采取如下方法来改造直线杆塔中相绝缘子的风偏故障，针对技改输电线路和新建输电线路，都可以通过将重锤安置于绝缘子下端，使绝缘子的重量增大，这样可以对绝缘子的摇摆起到有效的制约作用，从而达到避免风偏闪络的目的。可是，这种办法对于直线杆塔中相绝缘子串风偏故障的改善还存在一定的局限性。因此，还应当在此基础上采取下拉中相导线的办法，这样才能使直线杆塔中相绝缘子风偏故障得到有效的预防。事实证明，利用复合绝缘子把中相导线下拉到塔窗下横担位置可以有效的预防直线杆塔中相绝缘子风偏故障，从而避免直线杆塔绝缘子对塔身放电。

2.3.2交叉跨越段防风偏改造策略

以220kV抚建Ⅱ线跳闸事故为例，在出现跳闸事故后，运行部门下拉了故障相导线，这种办法叫做拉线固定法。针对地处行人较少区域或偏僻山区的220kV输电线路，倘若此地区存在较强的风力，时常会出现风偏闪络故障，从而造成输电线路对周围物体放电，此时则可以将绝缘拉线设置于导线侧，以此来固定导线，此种办法只能当作临时性的预防对策，并且需要占用较大的面积，需要投入较多的安全预防成本。如果想要使风偏不足的问题得到彻底的解决，那么必须先进行停电处理，之后再加高杆塔，将导线的平均高度提高，这样方能从根本上避免交叉跨越段风偏故障的出现，从而减少220kV输电线路对周围物体的放电。

结语

总而言之，220kV输电线路风偏故障主要包括三种，即输电线路对周围物体放电、直线杆塔绝缘子对塔身放电以及耐张杆塔引流线对塔身放电。应当针对不同的220kV输电线路风偏故障，采取具有针对性的防风偏改造策略，这样方能有效的预防220kV输电线路风偏故障，保障电网供电的稳定性与安全性，促进抚州电力事业的健康、稳定发展。

参考文献

[1]张建斌，王常飞.对一起罕见500kV线路风偏故障的分析[J].河南电力，2015（02）.

[2]方玉群，祝强，王斌.一起典型的220kV线路档中风偏跳闸故障分析[J].浙江电力，2013（07）.