配电线路台风受损原因分析及防风措施

配电线路台风受损原因分析及防风措施

沈锦辉

(广东电网揭阳供电局)

摘要：配电线路能否正常运行直接影响到居民的生活和生产用电，南方地区属于亚热带季风气候,而每年7、8、9月份正好处于台风高峰期，根据气象预报和施工中的亲身经历,台风登陆时，本地区最大风速可达60m/s，每年平均登陆台风3-4个，在台风季节，配电线路多次受灾，导致大面积停电。因此,对于配电线路的防风研究是本地区保持电力系统正常运行不可忽视的课题。

关键词:配电线路;监控预警;防风措施;安全生产。

前言

配电线路运行的稳定性直接关系到社会及国民经济的健康发展。但每年平均约有9个热带气旋登陆我国沿海地区，特别是近年来强台风对农网线路的破坏力不断加强，在2013年09月21日强台风“天兔”在我市沿海地区登陆，最大风力达到12级，造成我所在单位配电线路设备站内跳闸8回，接地5回，倒杆32支，损失负荷40万千瓦时，影响用户数8902户，停电台区（包括专用台变）51台，占比47.7%，对配电线路带来极其严重影响。结合实际防风抗风工作的实践经验，梳理、归纳与研究配电线路防风的一些措施，对配电线路防风工作添砖加瓦。

1.配电线路台风受损原因分析

配电线路是指10kV及以下的线路及电器设备,包括环形混凝土杆塔、横担、绝缘子、拉线、导线、变压器、避雷器、高压开关、计量装置及低压开关、低压计量装置及相关的仪器仪表的总称。

1.1倒杆原因

架空线路在露天架设,根据国家标准,通常情况下是采用混凝土预应力或非预应力环形杆塔,长年经受自然条件和周围环境的影响,本来事故较多;在强风的环境下,电杆经常被台风卷起的石子、树木敲击,加上导线承受风压的影响发生侧向共摆,常常会发生数十基电杆断裂、线路长距离塌线事故,形成大面积停电,给生产、生活带来极大的经济损失，因此，在配电线路中，对杆身的保护尤为重要。

1.2导线原因

由于原有配电线路上的导线大多是由许多耐张段组成的钢芯铝绞线。首先，由于风力的作用下，导线相与相之间容易发生摆动，特别是钢芯铝绞线，没有外皮绝缘层，当风雨交加的天气时，相间导线摆动幅度较大，加上空气潮湿，很容易造成相间短路接地，导致线路接地跳闸；其次，在老线路设计上，往往直线杆较多，杆上针式绝缘子绑线在风力的作用下容易松动，导致绝缘不够，接地跳闸。

由此可见，对配电线路防风措施研究是刻不容缓的。

3.防风的几种措施

3.1环形混凝土电杆的防风措施

通常防止倒杆事故的发生,对杆塔进行增加与线路成45度角的四方拉线法,可是风力达到或超过八级时,飞沙走石,对混凝土杆塔迎风面敲击成蜂窝麻面,杆塔自身的应力大大降低,杆塔在蜂窝麻面严重时致使杆塔混凝土面褒奖破损,破损部位,瞬间风压极大导致杆塔断裂,为此,只增加四方拉线是无法阻止石子给电杆带来的损伤,经过现场实践除增加拉线外,还要采用2mm厚的钢板卷成半圆筒,套在环形杆塔迎风面即可防止大风卷起的石子给电杆带来的损伤,如图1所示，这样就很好地防止了环形混凝土杆塔受风造成的倒杆事故。

图1环形混凝土电杆

3.2导线架设的防风措施(杆杆耐张法、绝缘导线法）

第一种情况杆杆耐张法:一般地10kV及以下的配电线路的杆型组装比较复杂,常见的有耐张型环形混凝土电杆杆顶组装、终端型组装、跨越型杆顶组装及直线型杆顶组装4种。前两种都是用耐张线夹固定导线,受风的影响,只是线路侧向摆动,线路安全运营稳定性较好,而直线杆顶组装是导线在针式或棒式绝缘子上用1.6-2.0mm的单股铝线缠绕绑扎,在频繁大风的影响下,绑线容易松动甚至断开,导线侧向脱落,掉在铁横担上或地上造成单相接地甚至相间短路,配电所保护动作,发生大范围停电而影响生活、生产,甚至造成人员触电人身事故。

在配电线路中直线杆型所占整个杆型的比例很大,几乎是90%，因此,在大风区段要提高配电线路的安全可靠性,进过现场试验总结,采用每个杆顶都做成耐张组装,大大降低了配电线路的接地、短路的事故频次,增强了供电的安全可靠性。

耐张杆型有引流线,在大风时,引流线被大风卷起,引流线靠近杆塔或横担而放电,甚至烧断引流线(或相间短路)导致缺相(或跳闸停电),为避免类似事故发生,可采用加装铁横担和绝缘子固定应流线，如图2所示。

图2绝缘导线架设

第二种情况绝缘导线法:通常情况下10kV及以下的配电线路都是采用钢芯铝绞线,但在大风区段经常发生接地、相间混线等短路现象,造成突停电事故,因此,把重要线路的导线采用绝缘线,当然这种方法价值昂贵,只有在高污染区、城区、沿海地区等特殊环境下选用,如果在把绝缘线价值和因失电带来的电力事故造成的后果相比较来考虑的情况下,使用绝缘导线还是经济实惠的。因此,在台风频繁地区，采用绝缘导线架设配电线路对提电力安全生产及可靠供电是十分有效的。近年来通过农村线路改造，我所在单位配电线路绝缘导线覆盖率达到80%，降低接地故障率67%。

3.3杆塔绝缘子串的防风措施

台风区段的配电线路,中导线和迎风面的绝缘子串在大风瞬间平凡地出现单相接地,甚至造成线路断电,给居民生产及生活造成极大的经济损失和社会不良影响。经过现场观察和分析,大风导致线路失电的主要原因是在大风的作用下,中导线的绝缘子串侧偏接近杆塔而放电,迎风面的绝缘子串上卷接近铁件也放电,造成两相间同时向杆塔放电,导致相间间接性短路,造成变电所跳闸,线路断电。长期以来的实践和总结,中导线的绝缘子串采用增加绝缘子串固定在杆塔辅材上避免了中导线绝缘子串在大风影响下的偏移,克服了间接性放电问题;迎风面的绝缘子串采用增加绝缘子和钢绞线、楔形线夹、UT可调线夹可靠固定在大地上,既避免了引流线的风摆,又减轻了大风对杆塔的侧压,提高了供电可靠性，如图3所示。

图3杆塔绝缘子

4结束语

配电线路的防风措施的探讨,对电力安全生产和可靠供电有着重大的意义，以此为课题展开研究,并在现场做了具体的落实,从实施这些措施后，我所在单位配电线路在台风中的损失大大降低，据内部统计，倒杆率降低43%，短路接地故障率降低62%，从不断实践中得出以下配电线路的防风措施:一是杆塔进行增加与线路成45度角的四方拉线法,及2mm厚的钢板卷成半圆筒,套在环形杆塔迎风面即可防止大风卷起的石子给电杆带来的损伤;二是导线的防风采用杆杆耐张法及绝缘导线法,减小了导线的受风摆幅;三是杆塔绝缘子串的防风措施,缩小了电线路受风侧偏的范围,达到了稳定线路安全运行的目的。

5、致谢

经过无数个日夜，论文终于完成，在论文的写作过程中遇到了无数的问题和困扰，都在各位同事的帮助下顺利解疑完成。在此向帮助过我的各位技术人员、同事们表示最忠心的感谢！

参考文献:

[1]张勇.输电线路风灾防御的现状与对策[J].华东电力，2006，34（上接第62页）

[2]林建勤.建立科学高效的电网防台风暴雨应急机制[J].供用电，2007：24（4）：9-14.

[3]郭琳云，尹项根，严新荣,等.配电网智能设备自取能电源的效率提升研究[J].中国电机工程学报，2009,29（增刊）：39-42.