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探讨超高压输电线路风偏故障及防范措施 摘要：在强大风力的影响下，超高压输电线路导线会偏离自身的标准位置，并在绝缘子串与塔头之间隙逐渐缩小的情况下出现空间场强激增的情况，最终导致局部高场强的问题在导线金具与塔身尖端的位置发生，并产生放电，因此需根据超高压输电线路自身特点来进行优化以提升其防风能力。关键词：超高压输电线路；风偏故障；防范措施1.风偏故障分析在某些微地形区，当输电线路受到强风环境的影响时，会使得绝缘子串和杆塔之间的距离减少，在这种情况下，一旦无法满足放电情况下的最低电压要求，就会发生闪络现象。超高压输电线路的风偏闪络故障通常和灾害性的自然条件和气象条件有直接关系，尤其是在雷电暴雨夹杂着大风的天气条件下，很容易使超高压输电线路发生风偏故障。在风偏故障发生时线路的绝缘程度也会降低。在强风的影响下，线路上的水珠会随着风向形成水线，当放电闪络的路径和水线相同时，空气间隙的放电电压会逐渐下降，使得线路发生风偏。在局部地区，超过输电线路在风口或者风道位置，由于风力较为集中，也容易发生风偏故障。由于超高压线路的塔杆高度较高，使得高压线路要承受高处更强的风速，给导线带来一定的影响。因而不是出于强风地区的超高压线路也可能会由于承受的风速较大而发生风偏，具体的原因是当风速超出线路能承受的最大标准时，杆塔导线上的绝缘子会、很容易发生倾斜，进而发生风偏。通过对发生风偏的超高压输电线路的分析得知，当杆塔的塔头尺寸较小并且和其他杆塔的距离在300400m之间时，一旦遭遇强风天气，就很容易发生风偏闪络。一般来讲，在设计超高压输电线路的最大风速时通常会根据当地的气象部门收集的平均风速为样本，并且采用概率分布模型，统计离地20m左右的最大风速。通过这种方法设计的线路能承受的最大风速会和实际的瞬时风速有很大的差异。并且，由于气象台站一般都设置在城市郊区，对于龙卷风等强风天气的记录不到位，因而通常设计值都会小于实际值。2. 超高压输电线路防风偏措施2.1综合设计理念在对超高压输电线路风偏故障进行现场勘查的过程中可发现，在强风影响下，风偏故障现场附近的大树通常会出现树枝折断或连根拔起的情况，表明输电线路风偏闪络故障发生时面对的风力往往较大。结合超高压线路风偏故障的发生因素，可判断输电线路的风偏放电问题是受强风的影响而出现导线与杆塔、导线与导线空气间隙距离缩小的情况，致使其相互之间的间隙距离内的电气强度不符合系统运行电压。为此，在设计过程中就要基于风偏故障问题的特点，从设计风速、设计裕度、施工安装工艺、杆塔塔头尺寸等方向出发进行综合性优化，以预防并控制高压输电线路风偏闪络问题的发生，保障电力的安全稳定输送。2.2加装重锤加装重锤是目前超高压输电线路常用的预防风偏的措施。通常情况下将重锤加装在跳线串上来预防风偏，虽然加装重锤起到了一定的预防风偏的作用，但是，预防的效果十分有限，并不能从根本上来解决风偏问题。因而，加装重锤并不是最好的解决办法，通常和其他办法结合起来使用，从而降低悬垂串风偏闪络现象的发生的频率，降低由于风偏故障给超高压输电线带来的损害。2.3加装防风拉线加装防风拉线可以起到很好的抑制风偏的作用，同时也是目前运行的高压线路采用最多的防风偏措施。值得注意的是，在防风拉线的制作和安装过程中要做好以下几点：对于直线杆塔来讲，防风拉线可以直接连接在悬垂线夹处加装延长挂板，并且可以通过金具和跳线托架连接在一起；将中相引流防风拉线固定在下横担；对于直线杆塔来说，如果条件允许的情况下可以在本体安装支架对防风拉线进行固定，并且如果需要落地固定，应同步完善相应的接地装置以及拉线的防盗装置。虽然安装防风拉线可以抑制风偏故障，但是在设计的过程中应注意到加装防风拉线可能对线路运行带来的安全隐患，在设计过程中采取一定的措施降低安装防风拉线造成的安全隐患发生的可能性。2.4改善串复合绝缘子掉串问题串复合绝缘子的运用，能在电网建设过程中节约线路走廊，降低房屋拆迁与通道清理补偿费用，保障输电线路的总体造价。而且目前大部分的超高压输电线路中都实现了对串复合绝缘子的有效应用，使紧凑型线路建设的综合效果得到了保障。但需要注意的是超高压输电线路建设过程中，所经过的局部区域会存在大风、强对流极端天气频发的情况。这使得处于这种微气候条件下的输电塔杆会因天气原因而受损，而其中表现较为突出的便是串复合绝缘子出现掉串的情况，因此需采取综合性措施来进行串复合绝缘子设置的优化，也是提升超高压输电线路防风能力的关键。以某超高压输电线路为例，其在新建线路中采取了“环环”的连接方式（如图1所示），有效避免了掉串问题的发生。图1 串复合绝缘子的连接优化设计2.5防风偏绝缘子的应用优化绝缘子型式也是当前解决超高压输电线路风偏问题的主要方向。从新型防风偏绝缘子的设计来看，其自身的安装不仅十分可靠，在使用的过程中风偏摆动幅度也更小，保证了导线杆塔之间的电气间隙，且设计上也将与杆塔进行连接的金具考虑在内，令后续工程技术改造的质量得到了保障。而且综合来看，防风偏绝缘子在投资上与瓷绝缘子和玻璃绝缘子相比更有优势。以某超高压输电线路为例，改造前使用的普通复合绝缘子串并不能在未加设重锤、防风拉线的情况下应对风偏故障，而改造后即便在风速达到，防风偏绝缘子也能实现自身的稳定设置，避免风偏故障的出现。2.6采用间隙圆法对输电线路进行风偏校核间隙圆法是对输电线路进行风偏校核的主要方法，可以使设计更加合理。间隙圆法就是在设计图纸上根据最大风偏角来校验各种不同气象条件下的风偏情况。采用间隙圆法进行风偏校核的过程如果使用手工校验，不仅需要校验人员花费大量的时间精力来查阅资料，获取数据还需要大量的时间来进行作图分析。因而，进行风偏校核要从计算风偏角度和风偏校核两方面着手，并且，通过设计计算机模型来代替手工计算，实现输电线路风偏校核的电算化。结语对于超高压输电线路来讲，自然环境因素的影响是不可避免的，同时也是不能控制的，因而，人类能做的只有结合自然环境对输电线路进行设计，提高线路对强风天气的应对能力。因而，对超高压输电线路的设计过程中应从设计、维护、试验等多方面来采取预防风偏故障的措施，同时，通过加强对风偏故障的原因分析和线路的日常维护，从而最大限度的保证线路的稳定性，保证电力系统运行的安全和稳定。参考文献：1. 孙永成，沈辉.超高压输电线路风偏故障及防范措施分析J.科技创新与应用，2014，30（23）：2324.2. 张羽进超高压输电线路风偏故障及防范措施J.通讯世界，2015（1）：81-82. -全文完-