宿州市明丽电力工程有限公司 安徽省宿州市 234000
摘要：随着社会进步，我国的经济发展也有了创新。台风是常见的自然灾害之一，会严重影响配电网基础设施的正常运行。通过加固系统元件（如导线和电杆）提升其抗灾强度，是降低由极端天气事件所造成损失的一种有效方法。为此，提出了考虑经济性约束的配电网基础设施灾前加固策略。首先对极端天气自然灾害发生、元件脆弱性、灾害对配电网影响进行建模，并利用蒙特卡罗仿真方法评估配电网的抗灾能力。然后，将配电网加固策略问题作为优化问题，综合考虑总加固预算约束、负荷的重要度和配电网元件脆弱性，并通过粒子群优化算法求解最优加固策略。最后，将所提出策略应用于改进的18节点配电系统以验证其有效性。
关键词：输电线路；防风害；措施和方法
引言
10kV配网线路是连接电力用户与电力系统的一个重要环节，但由于10kV配网线路具有点多、线长、面广的特点，而且运行环境复杂，因此，10kV配网线路的安全运行能力对整个电力企业的可持续发展有着至关重要的作用。随着经济、社会的快速发展，电网供电的可靠性问题越来越重要，然而由于地理位置原因，尤其是沿海地区，大风、台风天气频发，对10kV配网架空线路的破坏性影响较高。因此，必须加强对10kV配网架空线路的防风加固，提升防风加固技术，采取切实可行的防风加固措施，以减少大风对架空线路的影响，进一步提高架空线路的可靠性和安全性。
1安装防风拉线
在直线杆中安装防风拉线是提高架空电力线路防风能力的主要措施，对于具备安装防风拉线的直线杆来说，在对其进行防风加固时，应该首先选择安装防风拉线的方式进行加固处理。直线杆需要满足《10kV直线杆防风拉线配置表》中电杆强度、埋藏深度、安装角度以及拉线型号等方面的要求。首先，应该使用镀锌钢绞线作为拉线，确保拉线的截面≥50mm2，且电杆与拉线之间的夹角应在45°，最低不可以低于30°。其次，对于横穿道路或者跨越的拉线来说，应确保其对路面中心的垂直距离＞6m，且拉线棒的直径应≥16mm。最后，应该根据《附件1：10kV直线杆防风拉线配置表》中的要求选择防风拉线的接盘，并将楔形线夹安装到横担装置最下方的抱箍中。
2提高架空电力线路的基础设计
在进行架空电力线路设计时，必须要严格遵循防风加固的原则，而后设计出标准化的杆塔，在这其中，对于容易受到台风影响的地区，应该结合实际情况，适当提高设计标准。具体的设计标准中包括绝缘导线的使用情况、电杆的抗弯强度、电杆的埋藏深度、绝缘导线的应用程度、横担长度等，确保所选择的电杆与导线的合格性和合理性，完善架空电力线路的设计，从而有效地提高架空电力线路的防风能力。
310kV配网架空线路防风加固措施
3.1采用套筒式的混凝土基础设计
由于套筒式的混凝土基础不需要支模板，施工难度比普通的电杆基础低，能够提升施工效率，而且对于地质条件相对较差的区域，套筒式的混凝土基础开挖面积相对较小，可以进一步减小施工影响。从套筒式混凝土基础的施工技术来说，内套筒中预留了立杆使用的孔洞，所以在立杆时可以把水泥杆放到内套筒里，然后再注入中砂填充空隙，内套筒最顶面仅50mm左右的地方是用混凝土的砂浆密封的。在更换电杆时，可以只把表层的砂浆凿开，就可以进行后期的维护操作。
3.2采用微地形气象条件的工程设计
针对各类微地形区域，需要结合地区的自身气象条件特点来制定不同的技术方案。比如在容易受到台风、大风等气象灾害袭击的地区，在线路设计阶段就应该考虑风口地形的影响。在气流的抬升隘口和大陆的沿海风口，风速一般为10m/s，而在背风侧的标准则达到35m/s，所以在设计线路时，需要考虑在档距大的区域增加电杆数目以缩小档距，同时还可以通过增加横杆的长度、增加导线之间的距离、延长防风的拉线等操作来降低微地形地区气象条件带来的不利影响。
3.3采用高强度的水泥电杆设计
高强度的水泥电杆，抗弯力矩较好，在遇到大风天气时，能够更好的抵御大风对电杆形成的弯矩。因此，可以在现有10kV配网架空线路的耐张段、直线档距符合综合加固标准的基础上，对每一个直线杆采取安装防风拉线的处理，对于不具备打拉线的电杆，则更换更高强度的水泥电杆增加其抗风能力。
3.4采用加强型的绝缘子设计
通常来说，当导线出现断线故障，位于瓷横担位置的剪切螺栓被剪断的同时，瓷横担会随着安装在大孔处的固定螺栓发生90°的旋转。加强型的绝缘子具有两个大小不同的孔用来安装剪切的螺栓和固定的螺栓，以此来减小电杆受到的导线的拉力影响，减少倒杆的可能性，从而确保电杆的安全性、可靠性。
3.5采用埋深浅、大底板的铁塔基础设计
对于临海区域，由于地质比较疏松，基本都是淤泥、沙子等，因此在设计此类地区的架空线路时，一定要采用埋深浅、大底板的铁塔基础，在沙地区域施工时，能够确保铁塔基础抗倾覆能力强，塌方的几率低；在淤泥区域施工时，能够确保基础承载力强，减少基础下沉的概率。
3.6采用配网的电力线路纳入电力远动系统设计
将配网的电力线路纳入到电力远动系统中，可以实现对所有故障点的远程监控，进而从根本上解决可能出现的故障问题。此外，还可以协助有关部门对电力线路运行情况的实时掌控，提高电力管理的效率，避免盲管现象，增强供电的可靠性。当大风天气出现时，电力线路可能会出现故障，电力远动系统能够准确、迅速地排查故障出现的位置，从而在最短的时间内开展有针对性的维修处理，进而缩短停电的时间，增加供电的可靠性。因为台风发生的地区都属于沿海地区，这部分地区的地质非常松软，为了能够更好地满足这一特殊要求，应该选择埋藏深度浅、底板大的铁塔作为基础，从而有效地强化架空电力线路的抗倾覆能力，避免塌方情况的发生。同时，在淤泥地区使用这种方法进行设计，因为淤泥地区具有比较大的基础承载能力，也能够有效地减少，甚至避免基础下沉情况的出现。
结语
针对以台风为代表的极端天气会造成配电网基础设施故障并引发大规模停电的问题，提出一种对配电网关键基础设施加固方案进行优化决策的方法，以指导实际配电网的防风抗灾规划，提高配电网防风抗灾能力。所制定的不同加固方案的数值求解结果表明：加固基础设施能够提升配电网的防风抗灾能力，且同时采用植被修剪管理与高等级电杆替换2种加固措施的提升效果最为显著。但高性能电杆的推广使用仍受限于其高昂的成本，对相关材料研发与制备水平的提高将是今后工作的重点问题。
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