浅谈输电线路防风偏的措施 向世聪

发表时间：2019-06-25T09:41:28.100Z 来源：《基层建设》2019年第7期 作者： 向世聪

[导读] 摘要：现阶段，随着社会不断发展，我国电网技术也不断快速发展，电网建设规模快速扩张，输电走廊变得越来越紧张。 国网江苏省电力有限公司泗洪县供电分公司 江苏泗洪 223900

摘要：现阶段，随着社会不断发展，我国电网技术也不断快速发展，电网建设规模快速扩张，输电走廊变得越来越紧张。在对输电线路进行建设的过程里需要经历越来越复杂的地形和恶劣的天气条件。同时，因为自然环境条件对输电线路的影响，输电线路的发生风偏事故的概率大大增加，严重影响到了输电线路的安全性和稳定性。输电线路的风偏闪络过程主要包括以下形式：导线对铁塔部件放电，导线放电到周围物体。通过对输电线路走廊进行有效地清理，可以解决导线向周围物体的放电。导线向杆塔构件放电比较的常见，有必要采取针对性地防犯措施。因为在多风区域中的风的持续时间通常很长，所以在线路发生风偏故障的重新闭合操作期间的放电间隙仍然小于安全的距离。另外，当执行重合闸时，系统激活过电压并再次在间隙放电。所以，如果在线路上发生由风引起的事故，则重合闸的成功率低，这会对线路的可靠性产生较大的影响。 关键词：输电线路；防风偏；措施 引言

在人们生活水平的持续攀升的背景下，人们对电能的需求量也不断攀升，这些现实情况促进着电力行业的快速发展，也加速了电网的形成，同时国家电网也更加注重向超高压的方向发展，超高压输电线能够实现大容量以及远距离传输，并且能够降低传输的成本，减少线路的损耗，是经济效益非常显著的运输方式。但是由于我国疆土辽阔，地理环境特殊，使得超高压输电线路的建设以及维护存在诸多困难，尤其是大风天气对输电线路的影响非常显著。因此，为了输电线路的能够长久发展，必须对风偏故障进行分析，对现在已有的经验进行总结，提出相应的预防或者解决风偏现象的措施，以促进输电线路的健康长久发展，满足人们对电能的需求。 1风偏概述

风偏是这样一种现象，其中架空输电线路被风移动并且到塔身的距离变得小于最小安全距离，这可能导致线路放电跳闸发生故障。如果三相线移位的方向相同，并且每相的线之间的相对距离基本不变，从而没有相间放电的事故发生。如果导线由于除冰和风而在不同时间被冰覆盖，则线路的位移导致被归类为线路跳动。 1.2输电线路风偏发生的原因

针对近年来发生的风偏跳闸事故，国内外相关领域的专家进行了研究与分析，认为线路风偏闪络主要是由外因和内因两方面因素造成的。外因是自然界发生的强风和暴雨天气，造成输电线路空气间隙减小，当间隙的电气强度不能承受系统运行电压时就会发生击穿放电；内因是线路设计时，对恶劣气象条件的估计不足，线路风偏角安全裕度偏小，导致输电线路抵御强风的能力不强。 1.3风偏故障的规律和特点

第一，放电烧痕明显，放电路径清晰。从放电路线的角度来看，有三种主要形式的风偏：导线放电到塔架构件，导线之间的放电，以及导线放电到周围物体。它们有一个共同的特点就是，在发生风偏并且放电路径清晰后，导线或导线侧配件上的烧痕显而易见。当导线放电到塔架构件时，主放电点主要位于钉子的突出位置和角钢的末端，当导线放电到周围物体时，导线上放电痕迹的长度不低于1m。第二，跳闸重合的成功率会被降低。当发生风偏故障的时候，一般会伴随着强风天气的出现，强风使得重合闸消耗的时间过长超过1s，因此其跳闸重合的成功率会被降低，最终导致输电线路出现非计划停运，影响人们的正常生产生活。第三，风偏现象会造成放电混乱，一般表现为导线之间会进行放电，导线会对杆塔以及对周围的物体进行放电，这种风偏引起的放电行为会烧伤塔身以及导线等等，最终影响输电线路的安全。第四，风偏故障多发于天气恶劣的时候，比如说出现雷雨以及冰雹天气的时候，风速超过杆塔可承受范围的时候，出现飑线风的时候等等天气情况恶劣的时候，容易减低放电间隙，因此造成风偏现象的出现。 2防风偏措施 2.1加装防风拉线

防风拉线主要设置绝缘材料以及拉线，并固定悬挂绝缘子串和导线，以避免在恶劣天气条件下对杆塔发生放电。在导线的逆风侧，使用一种复合绝缘材料来悬挂导线，并且通过电缆固定支架的类型以固定支架或电缆的底座。为了防止强风，下拉线给铁塔横担施加过大的下拉力，导致横臂变形，线路复合绝缘子的最大摆角控制在30~50°的范围内，拉线下端较轻的重量用于控制拉线张力。在没有风的环境下，拉线由于重量而保持垂直的状态，并且在最大风偏的条件下，电缆的最大行程受到滑道终端的限制[7]。 2.2采用防风偏绝缘子

大风地区常年频繁的横线路大风是造成绝缘子伞裙疲劳破损的主要外界原因。受风速、频率影响，伞裙出现迎风偏折变形、周期摆动现象，根部与芯棒护套交接处产生周期性的应力集中，导致绝缘子局部硅橡胶材料应力疲劳，出现初步裂纹并最终发展成伞裙撕裂破损。防风偏绝缘子目前是通过改变绝缘子伞形结构，降低绝缘子风压荷载，减小线路风偏，配合改进绝缘子端头金具，使之与杆塔横担直接相连，将其与杆塔固定，从而减小绝缘子串风偏，保证与塔身的空气间隙，采用固定式防风偏绝缘子可以有效减少悬垂I型绝缘子串的风偏摇摆，减少导线风偏闪络风险，在110、220 kV输电线路耐张杆塔跳线上均有一定的应用，目前运行情况良好。 2.3设计要合理规范

尽管风偏故障的出现主要是由于强风等自然环境引起的，但是我们能够根据不同地区、不同自然环境的特点，设计符合该环境的输电线路。因此，在新建500千伏超高压输电线路的时候，首先要对新建地区的自然环境进行考察，其次严格按照已有的标准和气候环境来计算参数从而设计输电线路以及选择材料，同时在设计的时候要留有余地，以便线路老化后能够进行改造，提高其抵抗恶劣环境的能力。另外，在选择架设输电线路的时候要尽量避免容易发生强风的地带，比如：峡谷交汇的地方等。 2.4氟硅橡胶导线护套

氟硅橡胶是一类新型高性能有机合成新材料，具有优异的电气及物理化学性能，尤其可贵的是对电场、臭氧长期耐受，可保证材料在自然环境下的长期机电性能，在输电线路绝缘子悬垂端两端导线上包裹一定厚度的氟硅橡胶导线护套（防风偏导线护套）已成为抑制风偏放电的重要方法之一。 2.5防风偏绝缘拉索

防风偏绝缘拉索是由棒体和棒体两端的连接金具串联而成，棒体包括内部的棒芯和棒芯外部的伞裙，伞裙为硅橡胶复合材料。根据不同塔形，防风偏绝缘拉索被设计成柔性和刚性两种，主要区别在于棒芯是刚性环氧树脂玻璃纤维引拔棒还是柔性高强度承力的锦纶材料。同时，为满足不同安装距离的要求，可采用长度可调节的分节组合式绝缘拉索。绝缘拉索安装在塔身上，当导线在大风作用下偏向杆塔时，会被绝缘拉索阻挡，从而保证导线和塔身之间满足安全距离要求。 2.6加装支撑绝缘子

加装支撑绝缘子方案主要是在杆塔上，加装一个支撑绝缘子，在悬垂绝缘子串风偏时，通过支撑绝缘子承受风偏压力，避免绝缘子串风偏接近杆塔塔身，使导线与塔身保持足够的安全间隙。国内曾在低压交流线路上采用过该方法作为输电线路风偏严重地带杆塔的防风偏改造措施。 结语

近年来，电网在风偏防范措施的理论研究以及实践等方面取得了丰硕的成果。不断出现不同类型的防风偏技术，线路风偏故障的发生日益减少，并且电网的可靠性得到了极大的提高。我们提交了各种技术思路来抑制线路的风偏，但防止风对输电线路的影响不能只以单一方式进行，在实际工作中，它通常是一种多方面、综合控制措施，才可以有效防止事故的发生。 参考文献：

[1]许靖，何均衡，张林峰.浅谈220kV输电线路风偏故障及防风偏改造措施[J].通讯世界，2017（9）：167~168. [2]韩宏亮.超高压输电线路风偏故障分析与防风偏措施探讨[J].山东工业技术，2014（3）：210. [3]程峰，谢文，岳华刚，等.输电线路防风偏措施研究[J].应用能源技术，2017（1）：30~32.