谢腾飞
贵州电网有限责任公司输电运行检修分公司遵义管理所 贵州遵义 563000
摘要:结合我们贵州省山区地形的“风害”特征,我重点谈一下220千伏输电线路因风偏引起的故障进行原因分析及防治措施。如有不全面之处,望阅者见谅。
关键词:输电线路;风害;防治措施
1输电线路风偏故障原因及分析
1.1风偏故障是指输电线路导线在风力的影响下,偏移原本的位置,导致电气间隙距离不足,导地线相间、导线对杆塔、导线对边坡、导线对树竹、导线对建筑物等放电,造成风偏跳闸故障。风偏跳闸重合闸成功率较低,且易发生反复跳闸,严重影响线路的安全稳定运行。实际运行中,常见的风偏跳闸类型分为三类,导线对杆塔构件放电、导线对通道内的物体放电、导地线相间放电。
1.1.1导线对杆塔构件放电:例如老旧线路的转角耐张塔边相引流线未加装引流绝缘子串、老旧线路YJ23塔型的耐张塔杆塔引流支撑管对杆塔构件,在微地形区、强对流天气条件下,导线易发生偏摆,对塔身电气安全距离不足,造成导线对杆塔构件风偏放电故障。
1.1.2导线对通道内的物体放电:例如老旧线路的设计呼高普遍偏低,现今树竹生长茂盛,地方大开发建设迅速,安全区域不断缩短,甚至临近安全距离边缘,在遇突然的恶劣气象条件下,造成导线对边坡、树竹、建筑物放电风偏故障。
1.1.3导地线相间放电:例如先由微风振动造成地线金具松脱,地线滑移,导地线间距离缩短,再在强风影响下,导地线不同步的偏摆引起电气安全距离不足,造成导地线相间放电风偏故障。
1.2 风偏故障造成的原因又可归纳为二个方面。
1.2.1输电线路中较为老旧的线路风偏设计参数时,并没有考虑到气候环境日渐恶化,又因微地形区、微气象区的特殊性,一旦强对流天气,就会发生风偏故障。
1.2.2由于微风振动引起地线滑移,再在强风影响下,导地线不同步的偏摆,降低了空气间隙的电气距离,电气距离不能满足要求时便发生了放电。
2输电线路风偏故障的防治措施
2.1对老旧线路设计杆塔不合理的杆塔自身改造方面。
2.1.1转角耐张杆塔边相未安装引流串进行加装引流串风偏改造,转角度数大于或等于30°的杆塔边相加装引流绝缘子串,采用玻璃且防污等级相同型号的绝缘子,片数为14片。可有效防止边相引流导线因风力影响下偏摆对塔身放电,达到了预防风偏故障防治措施。
2.1.2对老旧线路YJ23(羊角)塔型的耐张塔杆塔中相引流支撑管进行更换长支撑管风偏改造,把支撑管长度小于6米的全部更换为6米。另外还可对老旧线路YJ23塔型的中相跳线串单串改为双串,将耐张塔塔头中相跳线串挂点加装横材改造,横材端头分别改造一个挂点,利用双挂点双串绝缘子的方式来固定支撑管不摆动。可有效防止中相引流支撑管因风力影响偏摆对塔身放电,达到了预防风偏故障防治措施。
2.2对老旧线路的设计呼高偏低的通道内改造方面。
2.2.1低呼高杆塔档内边导线对边坡安全距离不足的位置进行降方硬化风偏改造,把安全距离小于5.5米的边坡先降方至充足安全距离外后,在利用水泥进行硬化,更大程度上防治附作物的生长。可有效的防止边导线因风力影响下偏摆对边坡放电,达到了预防风偏故障防治措施。
2.2.2低呼高杆塔档内边导线对水平方向高出导线的树竹进行停电通道圆弧清理,对于树竹除了考虑安全距离要求的7.5米外,还应充分考虑树竹倒下时安全距离不足的情况。把倒树距离不足的风偏树竹进行通道清理,特别是弧垂点附近应扩大向外清理的区域(即风偏加安全距离),形成圆弧形清理方式。可有效防止边导线因风力影响下偏摆对树竹放电,达到了预防风偏故障防治措施。
2.2.3低呼高杆塔档内边导线对建筑物安全距离不满足运行规范垂直距离6米的进行升塔风偏改造,因历史遗留或特殊难以协调的建筑物处进行提升相邻杆塔高度的风偏改造方式,可有效防止边导线因风力影响下偏摆对建筑物放电,达到了预防风偏故障防治措施。
2.3对导地线金具串隐患排查后加固型改造方面。
2.3.1每年覆冰及微风振动过后,应按期排查地线金具串有无滑移动现象,在防风来临前做好滑移恢复工作;对于特殊微地形区域的地线金具串滑移,还应在恢复滑移后进行加固型双线夹防风改造。可有效防止输电线路在遇大风的影响下造成相间放电,达到了预防风偏故障防治措施。
3输电线路“风害”故障对其他方面的影响
3.1风害对输电线路覆冰的影响要从杆塔、导线覆冰的迎风面开始说起。由于部分杆塔处于大风垭口的微地形区域。在风力和低温天气的影响下,杆塔或导线覆冰就像浇蜡烛一样,在迎风面一层一层的快速增加,而背面只有薄薄一层冰。造成输电线路杆塔和导线覆冰不均匀,再在重力作用下会引起导线覆冰扭转,使导线形成扭矩,易造成导线断股或金具变形断裂。例如:2018年2月4日发现220kV习夜井线#078中相引流支撑管,因覆冰加重导致变形弯曲,我们于当日组织人员进行直流融冰后再更换处理。及时发现并正确处理重大设备隐患,避免了因风害造成的覆冰故障。因此风害加速了输电线路杆塔、导线上的覆冰厚度和不均匀覆冰的形成,严重影响线路的稳定性。
3.2风害对输电线路产生异物的影响,要从周围环境造成的外力方面来说。由于部分杆塔处于特殊位置,周围环境常有户外广告布、一次性薄膜、风筝等因风力的影响,把异物吹到杆塔或导线上,极易造成因异物短路跳闸故障。例如:2017年11月4日发现220kV习夜井线T#034右相后侧导线上有异物(薄膜),我们于当日操作绝缘杆带电处理完成。及时发现并正确处理重大设备隐患,避免了因风害造成的异物短路故障。因此风害是造成异物短路的根本原因,严重影响输电线路的可靠性。
3.3风害对无人机飞行的影响,要从微气象区方面来说。自输电线路采用无人机巡视以来,解决了我们人工巡视不能对线路外侧、隐蔽部位、人工盲点的巡视问题。但在遇到多处山谷风交汇处形成的微气象区时,会造成机体不稳定,无法继续稳定飞行。因此无人机便不能有效发现人工巡视原本就不易发现的盲点,给输电线路运维工作带来阻碍。
3.4风害对登塔检修、带电作业的影响,要从风速超过10米/秒(5级)时,会给输电线路杆塔上的作业人员来到工作不便,甚至威胁到人身安全。因此超过规定的风速时,严禁登塔检查、检修,登塔带电作业。
4个人认为,为有效防止风偏故障造成对输电线路的影响。
4.1从老旧线路防风偏改造方面加强。从经济角度考虑,在今后线路运行维护工作上,对特殊塔型应采取加装边相引流绝缘子串,对中相引流支撑管加长改造;对档内对地距离不足,进行降方硬化改造;对地线金具串进行防风改造。
4.2从新建线路设计方面加强。在今后新线路设计可研阶段,建设单位应充分吸纳运行单位的意见。要求设计单位通知运行单位参加初步设计评审会议。如新线路路径选择时部分区段微地形对微气候的影响,如风害、覆冰等气象参数情况;听取运行单位对部分特殊塔型防风存在的运行问题,特殊微地形的金具存在的防风偏措施等意见,这对于设计有一定的帮助,以避免新线路投运后重复出现老旧线路的问题。
结束语:通过防治措施能大大降低输电线路风害故障的发生,有效地降低输电故障发生率,此外做为输电线路管理人员,也要不断探索防治风害故障的新方法和新措施,为电网安全稳定运行贡献力量。
参考文献:
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