有关输电线路风偏故障的分析王晓波

有关输电线路风偏故障的分析王晓波

王晓波

（云南电网有限责任公司云南昆明654100）

摘要：输电线路中较常见的一种故障种类就是110kV输电线路风偏故障，其会严重的影响电力系统的安全性与稳定性，特别是天气比较恶劣时，更加容易出现110kV输电线路风偏故障。如果出现110kV输电线路风偏故障，势必会电网的供电稳定性与安全性造成严重的影响，进而严重影响人们的生产、生活。因此，对110kV输电线路风偏故障进行分析具有重要的意义。本文分析了110kV海浪线跳闸故障有关内容，并探讨了输电线路风偏故障影响因素以及有关措施，可供参考。

关键词：输电线路；风偏；故障

一、110kV海浪线跳闸故障

1.1故障发生地点及气象情况

故障发生地点为110kV海浪线#32塔C相。故障发生时气象及自然灾害情况为大风，气温为8℃。

1.2应急处置及故障巡视情况

2013年02月13日16时46分110kV浪田坝变电110kV海浪线154断路器C相接地距离Ⅰ段动作，重合不成功。事件发生后，分局调控中心立即向地调及分局领导汇报事件情况，16时58分地调下令调控中心进行强送电、送电成功，线路恢复运行。当日组织输电线路班进行事故特巡，截止2月18日分局已对110kV海浪线进行一次事故特巡和全线登杆检查，检查发现#32塔C相跳线管与架空地线有放电痕迹。2月18日当日对110kV海浪线#32塔C相的跳线管进行紧急抢修，增加一片绝缘子，并减短引流线长度，移动跳线管位置，使其与架空地线保持安全距离。

1.3线路检查情况

2013年02月14日上午输电线路班开始进行故障巡视，根据110kV浪田坝变电站的继电保护动作情况中的故障测距为0.857km和0.822km，判断故障点位置应在110kV海浪线后段靠近110kV浪田坝变电站，因放假期间人员不足，于是组织人员对#53-#61塔进行了检查，02月15日组织人员对#39-#52塔进行检查，未发现故障点。2月16日输电线路班根据故障测距0.857km和0.822km，对测距范围内#61—#53进行交叉登检，未发现故障点。通过3天对#39-#61塔登检未发现故障点，为保证对线路进行全面可靠的巡视，怀疑保护测距方向相反，02月17日又对靠近110kV海子头变电站侧的#1-#19进行了登塔检查，依然未发现故障点。2013年02月18日，03时09分47秒、03时28分16秒、08时08分41秒、08时51分14秒、09时11分40秒110kV海浪线又发生6次跳闸。输电线路班当天对110kV海浪线#20—#38塔登塔检查，到2013年02月18日13时，对110kV海浪线中段的#32塔进行登塔检查，发现#32塔C相跳线管与跳线串与架空接地线处有放电痕迹。

二、根本原因分析

第一，设计不合理。该塔所处地形为高山峡谷地形，也是输电线路专业所称的“大风垭口”，常年存在3—4级大风，特别是春、秋两季风力就更大，而该塔又处于高差较大的位置，引流线过长易造成跳线管上下摆动。设计没有充分考虑该塔所处的地理位置，设计时采用“干”字型铁塔，跳线采用单串，没有采用双串设计，同时未对该塔高差较大的问题，采取跳线管适当倾斜的设计。第二，项目管理和验收不到位。第三，运行维护不当。运行单位已把该塔列入大风气象区，但是在运行过程中运行经验不足，通常只考虑跳线的左右摆动，为考虑到跳线管的上下摆动问题。

三、分析输电线路风偏故障影响因素

3.1杆塔选型对风偏的影响

在杆塔选型上，近年来杆塔结构不断优化和国家电网公司杆塔典型设计的深入应用，新架线路杆塔结构已得到广泛认可，在输电线路防风偏等方面已通过验证，其耐张（转角）杆塔横担结果的优化更利于跳线安装和风偏故障的防范。在典设杆塔未广泛应用之前，各地区线路杆塔的选型标准存在一定差别，老旧线路部分耐张塔横担因其外侧横担较窄，部分转角塔引流线采用单挑方式，其在强风作用下引流线由于软连接易发生扭动而造成导线对塔身安全距离不足而导致放电等潜在缺陷不能满足现阶段最大风偏距离的要求。

3.2微地形环境的影响

风偏故障杆塔所处的地理位置也是风偏故障的重要影响因素。部分属于特殊地形下的微气象区，根据其地理特征可分为以下两类。

（1）位于峡谷交汇处、具有狭管效应的漏斗形谷底附近，当气流经开阔地带流入狭窄地形构成的峡谷时，由于空气质量无法大量堆积，加速流过峡谷，风速增大，使风偏故障极易发生。

（2）位于海拔较高（1900m以上）的山顶突出上行风位置。这些杆塔附近的山体呈东西走势，地表没有明显遮挡物，杆塔处在突出位置，受高山效应影响，风力加速明显，瞬时大风使导线受到的横向风力增大。以上两类地理特征是典型的微地形、微气象区域，多年来的输电线路运行经验表明，这类地区的风速明显高于其他地区，受大风恶劣天气影响最为严重，风偏故障跳闸次数最多。

3.3施工工艺对风偏的影响

在输电线路架设过程中，每个施工队由于人员素质、技术水平不同在进行铁塔组立、附件安装、引流制作等方面都存在一定差异。如引流线制作过大或过小等缺陷如验收不能及时发现，缺陷未能及时消除，线路运行中该缺陷其对风偏均有一定的影响。引流线制作过大而又未安装跳线串，在大风天气下发生摆动时易造成导线与塔身安全距离不足而发生跳闸事故；引流线制作过大虽安装跳线串但由于悬垂线夹提升其线夹两侧导线因下垂同样也会因风偏距离不足而发生跳闸事故。引流线制作过小而未安装跳线串，在大风天气下发生大幅度摆动，当超过放电间隙时会对横担发生放电；引流线制作过小且安装跳线串，但由于跳线串长度大于引流线与横担的垂直距离而发生最下端绝缘子上扬，在大风天气下易发生弹簧销应挤压而退出，造成线夹与碗头脱离，也易会对发生引流对横担放电。

四、解决措施

第一，加强环境勘测和资料收集工作，对线路的气象、微气候方面做深入的调查，特别对出现过局部微气候、大风、舞动等特殊条件的地区运行单位要及时向设计单位提供相关资料，使线路工程设计时能够确切掌握各方面的设计参数，同时设计、建设单位、运行等部门对线路工程的初设、施工图要严格进行审查，及时发现、提出问题，以便设计进行验算和更改。第二，把好新建线路竣工验收关，严格线路验收标准。运行部门特别要对风偏故障区域的新建输电线路进行风偏校验，加强导线跳线的验收，测试跳线松弛度和对塔身净空距离，检查导地线弛度，线路周围构筑物、树木等风偏距离是否满足运行要求。

五、结语

总之，对于输电线路来讲，自然环境因素的影响是不可避免的，同时也是不能控制的，所以对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。

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