220kV输电线路风偏故障及防控对策

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月6期   作者:林佳炜
[导读] 为降低220kV输电线路风偏故障的发生率提供参考建议,加强我国的电力系统运行维护。
        【摘 要】:220kV输电线路的运行情况会影响到整个电力系统的运行质量,所以对于220kV输电线路的运行安全需要给予足够的重视,做好输电线路的运行防护也是稳定整个电力系统、保障人民生活和工作用电的重要基础。天气因素对输电线路的运行影响较大,本文将针对220kV输电线路中常见的风偏故障进行分析,对有效的防控对策进行讨论,为降低220kV输电线路风偏故障的发生率提供参考建议,加强我国的电力系统运行维护。
        【关键词】:220kV输电线路;风偏故障;防控对策
引言
    由于电力系统的建设与运行特点,会受到生态环境与气候条件的较大影响,在对电力系统的运行维护工作中,就需要对生态环境与气候条件的影响情况做到充分考量,才能够更好的降低电力系统运行的故障风险。比如在强风的环境因素影响下,220kV输电线路极容易产生风偏故障,导致跳闸后会使大面积的供电区域停电,造成一系列的经济损失还属于较轻的故障后果,如果引发用电事故,还将对人民群众的生命安全造成严重的威胁。所以本文将着重对220kV输电线路的风偏故障及防控对策进行分析,期望能达到降低风偏故障发生的作用。
        一、输电线路风偏故障形式
当处于强风天气环境中,输电线路由于架设的形式,强风会造成输电线路带电体和杆塔、树木、建筑物、其他线路等物质之间的大气击穿电压高于空气间隙,这就是输电线路风偏故障的主要情况。通过对输电线路风偏故障形式的分析,能够总结为以下常见的三种:
        1、输电线路导线对周围物体放电
在大档距杆塔中,由于较大的导线弧度,强风的作用会使导线摆动的幅度增加,一旦超过了安全的摆动范围,导致与周围物体过低的安全距离时,就会造成输电线路对周围物体放电的风偏故障。
        2、直线杆塔绝缘子对塔身放电
对电流隔离的保障是绝缘子的重要功能作用,能够达到导线与杆塔接触的防范效果,进而达到用电安全的保护效果。在强风作用下,会加大绝缘子串摇摆的幅度和偏斜角度,缩减了导线和杆塔的安全距离,导致直线杆塔绝缘子对塔身放电的风偏故障。如果杆塔垂直档距不足,更会加大故障的发生风险。
        3、耐张杆塔跳线引流对塔身放电
耐张杆塔跳线引流对塔身放电的风偏故障放电痕迹最为明显的故障形式,主要是在强风作用下,跳线与铁塔的位置不断被缩减,也导致引流线和铁塔的距离不断被缩减,导致对塔身放电的风偏故障。
        二、220kV输电线路风偏故障产生的原因
1、220kV输电线路的设计问题
220kV输电线路风偏故障产生的最主要的原因就在于线路设计的不合理,主要在于进行线路设计时,设计人员对输电线路的安装区域情况没有进行详细的勘察与信息掌握,对地势情况和气候条件都缺乏了解,通常只是通过其他设计参考或过往的设计经验就盲目设计,导致线路的安全与实际情况的不适应。投入运行后,在强风条件下,线路设计时的问题就会突显出来,造成风偏故障的产生,影响到电力系统的运行以及人民群众的用电质量。
        2、输电线路施工技术的问题
在输电线路的施工环节中,由于不同施工人员的技术能力参差不齐,施工技术问题所导致的风偏故障也较常发生。主要在于施工人员没有严格按照施工标准进行施工操作、施工人员技术能力不足以完成施工、对施工质量缺乏监管等,造成过大的耐张杆塔跳线弧度的施工质量问题,强风条件下就会产生风偏故障。
        3、杆塔类型问题
如果杆塔类型或结构产生问题,就会导致输电线路风偏故障发生风险的增加。随着电力系统建设和电力技术的不断发展,电力市场极为繁荣,在杆塔设计的类型及结构方面,也不断产生着演化与改进,不同类型和结构的杆塔投入市场中。如果在进行220kV输电线路施工时,没有注意到市场中杆塔的类型与结构区别,导致不符合施工要求的杆塔应用在施工中,就会造成不匹配的类型和机构问题,如新旧线路的连接问题等。也会增加在强风条件下,产生风偏故障的风险。


        三、220kV 输电线路风偏故障的防控原则
对于220kV输电线路风偏故障进行防控时,除了要加强对新型输电线路的防控,对于老化的输电线路也同样要注重风偏故障的防控。通过过往风偏故障的防控经验的分析,总结出以下两点防控原则,不论是采用什么样的风偏故障风控措施,都能够促进风偏故障防控效果的提高。一是在进行风偏故障防控时,必须要对线路安装区域的环境和气候条件进行全面的勘察,并掌握详细的数据。对于风速的情况,通常是以气象站测试的风速作为主要参考依据,但为了提高风速数据的准确性,还需要设计人员进行实地勘察与检测,使220kV输电线路的设计能够完全符合实际的环境和气候情况,减少风偏故障可能产生的因素影响,从而降低风偏故障的产生风险。二是在进行220kV输电线路设计和施工时,还需要对实际的风速情况进行监测,尤其是风偏角和风偏距离的测算,根据测算结果能够更加精准的进行输电线路的设计和施工,确保各项施工数据能够在强风的条件下,始终保持在运行安全范围之内,达到风偏故障产生风险降低的作用。
        四、220kV输电线路风偏故障的防控对策
1、做好施工前的准备工作
施工前的准备工作包括对实际环境和气候条件的勘察与测算、施工技术的设计、施工材料的质量检验、施工人员的安排等,最主要的就是要加强对环境和气候条件的掌握,才能够确保输电线路的施工和运行不会受到强风作用的影响。
        2、防止直线塔悬垂串风偏
    针对直线塔悬垂串风偏故障,需要在进行施工和改造时,通过重锤加装和双串绝缘子等方式,将绝缘子摇摆角控制在安全范围之内。V形串、L形串等方式也能得到不错的风偏故障防控效果。如果需要更换不同类型绝缘子的绝缘子串,就必须对绝缘子摇摆角相关数据重新测算分析。
        3、采取加装跳线串的方式
加装跳线串的方式适用于角度大于四十度的转角塔外角侧的风偏故障防控,也适用于角度小于二十度的转角塔两角侧的风偏故障防控。为了加强跳线大幅度摆动的控制,还可以采用支柱式防风偏绝缘子。
        4、加强对输电线路的检查
对于220kV输电线路的风偏故障,加强维护检查是必不可少的防控对策,通过定期检查的方式,能够及时掌握输电线路的情况,对具有风偏故障发生风险的问题能够及时处理,如在风偏范围中的树木的清理等。还有在特殊天气发生前,可以通过与气象站的合作联系,提前进行检查并采取相应的防控措施,减少风偏故障的产生风险。
        5、提高电力人员的能力水平
提高电力人员的技术水平能够在技术基础上避免风偏故障的产生,包括在设计和施工的两个方面。提高措施包括对设计和施工人员的培训学习,对技术的科学性及合理性、对工作的积极性及责任性进行着重学习,通过学习能够促进电力人员能力水平的全面提升。除了培训学习以外,还可以组织讨论学习,不仅是提高电力人员在设计和施工中的能力水平,也是对电力人员工作经验的提高,在进行设计和施工时,增加自身的思维能力,开拓创新意识,对于风偏故障防控对策提出更多改进的意见,促进风偏故障防控的作用。还能对220kV输电线路风偏故障的防控以及其他运行维护奠定良好的基础,提高电力系统运行的安全和稳定。
        结语
220kV输电线路由于受到环境和气候条件的影响,风偏故障发生的风险较高,本文针对风偏故障的形势、产生原因、防控原则进行了全面的分析,总结出具有较高防控效果的防控对策,能够提高220kV输电线路在设计、施工和运行中的安全保障,有效降低风偏故障的发生,对电力系统的运行质量也能够有效的提高,保障人民群众的用电需求。
参考文献
【1】姚文俊, 曹洪强, 邓鹤鸣,等. 新疆大风环境下输电线路风偏故障的研究和预测[J]. 中南民族大学学报:自然科学版, 2018, 37(04):77-82.
【2】蔺相荣, 张宏伟. 甘肃电网输电线路风偏事故研究与防治[J]. 电力安全技术, 2018, 020(005):45-50.
【3】楼文娟, 吴登国, 苏杰,等. 超高压输电线路风偏闪络及导线风荷载取值讨论[J]. 高电压技术, 2019, 045(004):1249-1255.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: