輸電線路導(dǎo)線懸掛高度提高對(duì)風(fēng)偏的影響分析

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摘要：從輸電線路的風(fēng)偏放電影響線路安全運(yùn)行出發(fā)，分析了輸電線路風(fēng)偏故障，探討了輸電線路導(dǎo)線懸掛高度提高對(duì)風(fēng)偏的影響，得出了風(fēng)力和風(fēng)向?qū)﹂W絡(luò)電壓有所影響的結(jié)論，為進(jìn)一步研究提供了參考。

　　關(guān)鍵詞：輸電線路；導(dǎo)線懸掛；高度；風(fēng)偏影響

　　一、引言

　　輸電線路的風(fēng)偏放電一直是影響線路安全運(yùn)行的問題之一。通過對(duì)近年來頻繁發(fā)生的110kV-500kV輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)事故進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)生風(fēng)偏放電的主要原因?yàn)椋涸谕饨绺鞣N不利條件下造成輸電線路上導(dǎo)線-桿塔之間的空氣間隙距離減小，當(dāng)此間隙距離的電氣強(qiáng)度不能耐受系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓時(shí)便會(huì)發(fā)生擊穿放電。提高輸電線路導(dǎo)線懸掛高度，對(duì)優(yōu)化線路走廊、節(jié)約土地、減少樹木砍伐等的作用意義深遠(yuǎn)，但同時(shí)對(duì)線路的運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。本文探討輸電線路導(dǎo)線懸掛高度的提高對(duì)風(fēng)偏放電的影響。

　　二、輸電線路風(fēng)偏故障分析

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)110kV及以上輸電線路在2003年-2008年5年間發(fā)生風(fēng)偏跳閘共244起。輸電線路風(fēng)偏跳閘形式主要表現(xiàn)為導(dǎo)線對(duì)桿塔放電210次，占85.07%，其次是對(duì)周邊障礙物放電30次，占12.30%，兩項(xiàng)合計(jì)占98.37%.其中對(duì)桿塔放電按放電點(diǎn)位置區(qū)分，對(duì)塔身放電185次，占88.5%；對(duì)橫擔(dān)放電15次，占7.1%；對(duì)拉線放電9次，占4.4%.由以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果可見，目前國(guó)內(nèi)風(fēng)偏放電涉及范圍廣、次數(shù)多，造成的影響也大。發(fā)生風(fēng)偏放電的線路有單、雙回線；塔型有耐張、直線塔，其中耐張塔主要是跳線對(duì)桿塔構(gòu)架放電，直線塔主要是導(dǎo)線或金具對(duì)塔臂放電。

　　針對(duì)近年來頻繁發(fā)生的風(fēng)偏事故，國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)其原因進(jìn)行了深入的研究和分析，認(rèn)為造成風(fēng)偏放電的原因可以分為外因和內(nèi)因兩方面。其外因是自然界發(fā)生的強(qiáng)風(fēng)和暴雨天氣；內(nèi)因是輸電線路抵御強(qiáng)風(fēng)能力不足。因此需要研究?jī)?nèi)外兩方面的影響因素，從設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行維護(hù)、試驗(yàn)方法等方面分析存在的問題，采取針對(duì)性的解決措施和方法，減少輸電線路風(fēng)偏放電的次數(shù)，提高線路的安全運(yùn)行水平。

　　發(fā)生風(fēng)偏放電最本質(zhì)的原因是由于在外界各種不利條件下造成輸電線路上導(dǎo)線-桿塔或?qū)Ь€-導(dǎo)線之間的空氣間隙距離減小，當(dāng)此間隙距離的電氣強(qiáng)度不能耐受系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓時(shí)便會(huì)發(fā)生擊穿放電。當(dāng)輸電線路處于強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下，特別是在某些微地形區(qū)，易于產(chǎn)生颮線風(fēng)，此時(shí)強(qiáng)風(fēng)使得絕緣子串向桿塔方向傾斜，減小了導(dǎo)線和桿塔之間的空氣間隙距離，當(dāng)該距離不能滿足放電的最低電壓要求時(shí)便會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。而隨著導(dǎo)線懸掛高度的提高，風(fēng)速隨著高度增加，對(duì)導(dǎo)線的影響將會(huì)更加明顯。

　　三、輸電線路導(dǎo)線懸掛高度提高對(duì)風(fēng)偏的影響

　　輸電線路中的架空導(dǎo)線在受到風(fēng)力作用時(shí)，會(huì)發(fā)生擺動(dòng)。由于導(dǎo)線擺動(dòng)，引起導(dǎo)線-桿塔或?qū)Ь€-周圍樹木間電氣距離減小，當(dāng)此間隙距離的電氣強(qiáng)度不能耐受系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓時(shí)便會(huì)發(fā)生擊穿放電，這種現(xiàn)象一般稱為線路的風(fēng)偏放閃絡(luò)。

　　輸電線路的風(fēng)偏放電一直是影響線路安全運(yùn)行的問題之一。近年來，110kV-500kV輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)事故頻繁發(fā)生，國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)其原因進(jìn)行了深入的研究和分析，認(rèn)為造成風(fēng)偏閃絡(luò)的原因可以分為外因和內(nèi)因兩方面。其外因是自然界發(fā)生的強(qiáng)風(fēng)和暴雨天氣；內(nèi)因是輸電線路抵御強(qiáng)風(fēng)能力不足。

　　影響線路風(fēng)偏角大小的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是最大設(shè)計(jì)風(fēng)速、風(fēng)壓不均勻系數(shù)、風(fēng)速高度換算系數(shù)等。通過對(duì)搜集到的國(guó)內(nèi)外輸電線路風(fēng)偏角設(shè)計(jì)資料匯總分析，結(jié)果表明，目前國(guó)內(nèi)外在輸電線路風(fēng)偏角設(shè)計(jì)模型及計(jì)算方法上是一致的，但在主要設(shè)計(jì)參數(shù)的選取上則存在著較大區(qū)別。因此，必須在綜合分析比較國(guó)內(nèi)外風(fēng)偏角設(shè)計(jì)模型及參數(shù)選取方法的基礎(chǔ)上，立足于我國(guó)國(guó)情選取合適的風(fēng)偏角設(shè)計(jì)參數(shù)，以提高輸電線路抵御強(qiáng)風(fēng)的能力，降低風(fēng)偏跳閘故障及事故率。

　　風(fēng)速高度變化系數(shù)、風(fēng)壓不均勻系數(shù)、風(fēng)壓高度系數(shù)對(duì)導(dǎo)線風(fēng)偏角都存在一定影響。隨著導(dǎo)線懸掛高度的增加，這幾個(gè)因素是同時(shí)對(duì)導(dǎo)線風(fēng)偏角產(chǎn)生影響的。選取基準(zhǔn)高度20m，基準(zhǔn)風(fēng)速30m/s，將這幾個(gè)參數(shù)隨高度變化對(duì)風(fēng)偏角的影響綜合起來，計(jì)算風(fēng)偏角及最小間隙距離隨高度的變化。

　　四、結(jié)束語

　　輸電線路的風(fēng)偏放電一直是影響線路安全運(yùn)行的問題之一，一旦發(fā)生風(fēng)偏閃絡(luò)事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響供電可靠性。造成風(fēng)偏放電的原因很多，其中惡劣氣象條件下因風(fēng)偏角變化而引起的導(dǎo)線-桿塔空氣間隙電氣強(qiáng)度變化是造成輸電線路發(fā)生風(fēng)偏閃絡(luò)故障和事故最根本的原因。

　　隨著輸電線路導(dǎo)線懸掛高度的提高，風(fēng)力對(duì)風(fēng)偏角的影響越來越大，本文對(duì)輸電線路風(fēng)偏故障進(jìn)行了分析。通過對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向?qū)?dǎo)線-桿塔空氣間隙的電氣強(qiáng)度的影響進(jìn)行了探討，得出了風(fēng)力和風(fēng)向?qū)﹂W絡(luò)電壓有所影響的結(jié)論，為進(jìn)一步研究提供了參考。