输变电设计与建设:输电线路防舞防风偏技术
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高压架空输电线路防风偏技术分析及应用随着科学技术的发展,我国在电力方面不断的突飞猛进,高压架空输电线路逐渐应用于我国各个区域。
但是,高空架空输电线路很容易受到强风的影响,导致断电等现象发生。
在一些大风天气或者山区风多地带,导线风偏会经常性的发生。
在潮湿或者大雨的天气,空气之间的缝隙相对降低,产生放电电压,会导致风偏放电。
同样,在大风的天气,由于强风的作用力会让导线的风偏角增大,达到一定程度后,也会产生风偏放电现象。
因此,防风偏技术还需要进行进一步的研究。
根据不同区域的导线风偏程度不同,类型也多有差异,结合不同区域的空气湿度不同,地形山势的差异,工作人员应该采取不同的应对措施,采取针对性的处理方法。
关键字:高压架空输电线路;区域风偏的主要因素;风偏治理及应用高压架空输电线路的应用时间还不是很长,很多方面存在着技术因素的相关问题有待改善。
我国是一个用电大国,在每个地域都有着高压架空输电线路,依据地域的风向及各方面的问题进行防风偏技术的应用,随着高压架空输电线路形势与发展进行分析总结。
当然,在这个过程当中,还存在着一些不完善的方面需要进行深入的改善,才能便于高压架空输电线路能够做到安全运输电力,保证日常用电。
(一):高压架空输电线路形势与发展我国的高压架空输电线路目前正在迅速发展,伴随了国民经济的增长,我国加抢了对电网的建设。
目前,在充分利用高新技术和先进设备的同时,坚持以科学发展为指导,我国最高运行的电压等级已经发展到了750kV。
伴随着电网规模不断的扩大,问题也随之而来。
因为电网索要通过的地形不仅仅是平原,还有很多发杂的地形,这些地形不仅仅气候恶劣,而且交通设施多有不便,大大的减缓了国家电网的全面覆盖工作。
高压架空输电线路在我国很多地区被应用,但是在形势上存在一些区别。
我国西北一带,山脉居多,而且大面积的都是高原。
高原地区的高地势,使得风向不稳定的存在,难以预料强风来临的时间。
由于西藏地形特殊,高压架空输电线路颇受其风害的影响。
架空输电线路风偏规律及防风偏技术摘要:当前,随着社会用电需求的不断增大,我国的电力网络规模逐渐扩大,进而导致通过复杂地形及恶劣气候条件地区的输电线路日益增多,给架空输电线的稳定运行代理了较大的影响。
其中大风作为对架空输电线产生影响的重要因素之一,很容易导致架空线路风偏,进而造成线路挑战,断线断股的问题,严重影响着架空输电线的安全。
本文就当前架空输电线风偏规律进行了总结,并对其防风偏技术提出了相应的改进意见,以供诸位参考。
关键词:架空输电线路;风偏规律;防风偏技术当前我国的架空输电线路多铺设于复杂多变的自然环境中,因此气候因素对其具有较大的影响。
其中,风偏是常见的威胁架空输电线线路安全稳定运行的重要因素之一,容易给给架空输电线带来诸如线路跳闸,断线等严重的故障问题。
因此如何处理好架空输电线路中风偏的难题题,是当前相关从业者的一大难题。
1.风偏故障原因架空输电线路发生风偏故障的原因主要是由于导线及绝缘子串的垂直荷载与水平荷载的比值发生变化,进而导致绝缘子串与导线之间产生了风偏角,使绝缘子串与导线以及塔头之间的空气间隙发生了变化所导致的。
在当前的架空输电线路设计过程中对其最大风速的设计为30年一遇在距地10米高处10分钟内的平均风速【1】。
但是在实际运用过程中,由于存在瞬时风速和杆塔高度等因素影响,架空输电线路所遭遇的强风会远远大于设计值。
这就会导致若是导线与绝缘子串的水平荷载超出一定程度时,导线与绝缘子串及塔头的空气间隙难以满足安全距离的需求,进而导致空气被击穿而发生闪络的问题。
当下架空输电线路风偏故障多是由于极端气象天气造成的,特别是大风伴有降雨的天气,由于雨水落在导线上,加之大风施加的影响容易使其形成定向的间断型水线,若是使其与放电闪络路径处于同一方向,则很容易导致空气间隙的放电电压下降,进而引发风偏故障。
另外值得注意的是,在架空输电线路中处于风口以及风道位置等微气象区的杆塔,因为自身所承受的风力比较集中的原因,也很容易导致风偏故障的产生。
输电线路防舞动措施和方法摘要:近年来,我国电网和输电技术发展迅速,架空输电线路数量和长度不断增加,同时线路电压等级、输送容量也不断提升。
架空输电线路一旦发生舞动,将会给电网安全和社会经济造成重大损失。
因此,在建设架空输电线路时有必要深入研究各类防舞动技术,采取相应的防舞动措施。
关键词:架空;输电线路;防舞动;措施我国地域辽阔,电网基础建设快速发展,近年来,我国因输电线路舞动造成的事故频频发生,造成了巨大的经济损失,也严重的影响了人们的正常用电。
2008年初,湖北,河南,江西,山东,湖南等地出现大范围的输电线路舞动,并且持续的时间比较长,范围比较广,舞动地域地形涉及到山区、丘陵和平原。
输电线路由于自身的特殊性,具有一定的抗舞动性,在很多情况下并不舞动,但是也有一些记录显示舞动,这些实际上发生舞动的情况都详细的记录。
我国大部分省份都存在着舞动的情况。
其中黑龙江和山东等省份存在着舞动地带。
这条舞动带在每年的春冬两季,东南方北上的暖湿气流和西北方南下的干冷气流在我国中部和东北部相汇,导致这些地方容易形成冻雨,冻雨附着在导线上形成了覆冰,与此同时,中部属平原地区,风力比较强,所以这一片地区满足了舞动形成的两个基本要求(覆冰与风速),经常会出现舞动现象。
1影响导线舞动的因素1.1线路走向的影响架空输电线路导线的舞动性与很多因素相关,其工作原理主要是根据风向确定的,一般是风向垂直于线路,当风向垂直于线路时,导线能够承受最大的空气动力,如果风向与线路之间有夹角,那么风向相对于线路来说属于垂直性的,平行线路不会起到一定的作用。
由此看来,线路舞动大小主要与风向有关,风向与线路的夹角较大对导线的影响大,夹角小则影响的小。
根据某省架空输电线路运行经验,当风向与线路方向夹角为45°~90°时,易发生导线舞动。
1.2地形与地势的影响地表是具有一定的摩擦性,地表与地面越接近则风速越低,离地面到达一定的高度时,才能够不受到地表的影响。
输电线路防风害措施和方法在输电线路建设过程中,风害是一个较为常见的问题,因为它会对输电线路造成不可逆转的破坏,给输电系统带来隐患。
而输电系统的稳定运行对于现代社会来说具有重大意义,为了避免风害的影响,我们需要采取一些措施和方法来加强风害防范,使输电线路更加的安全可靠。
一、风害的类型在防风害前,首先要了解风害的类型,以便更好的制定防范措施。
1、风倒塔:在强风作用下,输电塔会倾斜或倒塌,导致输电线路中断。
2、风偏线:强风作用下,输电线路会侧向摆动,导致线间距发生变化,若超出安全范围则可能造成接触故障。
3、风断丝:在强风作用下,输电线路中的绝缘子受力过大,绝缘子与导线之间会发生断裂或接触不良的现象。
二、预防措施1、选择适合的线杆材料输电线路的杆塔是抵御风害的重要基础设施,因此选择合适的杆塔材料显得尤为重要。
目前,常用于输电线路建设的杆塔材料比较多样化,如混凝土、钢材、铸铁等。
对于防风害来说,应该选择抗风能力强的杆塔材料,如半螺旋型钢材、桥式杆塔和铁塔等材料,以保证线路在强风的情况下仍然稳定运行。
2、建立防风、防雷地网风害和雷击是输电线路的两个常见问题,因此在建设线路时可同时建立防风、防雷地网。
通过地下钢筋或铜板的互联,把输电线路地面接地。
地网的作用是使输电线路接地电阻变小,防止雷击,同时保证输电线路的稳定性。
3、加强线路维护输电线路的维护对于预防风害来说也非常重要。
在高风区建立定期检查机制,尤其是检查杆塔的固定情况和线路的张力,可以避免在强风下杆塔倒塌或者导线断裂等情况的出现,保障了线路的稳定运行。
4、加强新建线路设计在新建线路的设计之初,应考虑到输电线路的稳定性问题。
在设计时,应该选择能抵御强风的杆塔类型和线杆型号,合理规划输电线路的走向和高度。
另外,建议对于新建线路采用多种复合材料技术,加强横向和纵向的负载能力,使运行的该线路安全可靠。
三、检修方式在日常检修中,我们还需采取以下措施:1、尽量集中检查线路,以确保安全和检查的便利性。
输电线路防风偏措施及实施方案分析发表时间:2018-01-19T22:00:28.027Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:屈晓虎张宏志郑广渊熊伟[导读] 摘要:输电线路是电网基本构成,其主要作用是完成电力的输送工作。
但是,输电线路需要经过一些特殊区域,这些特殊区域内部的风力较大,易导致输电线路出现风害,进而造成输电线路风偏闪络故障,严重影响的电网的功能与安全。
(国网辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁沈阳 110000)摘要:输电线路是电网基本构成,其主要作用是完成电力的输送工作。
但是,输电线路需要经过一些特殊区域,这些特殊区域内部的风力较大,易导致输电线路出现风害,进而造成输电线路风偏闪络故障,严重影响的电网的功能与安全。
故此,结合输电线路的基本情况,对输电线路防风偏措施和实施方案展开研究,旨在保护输电线路功能,降低安全隐患,保障电力企业的电力服务质量。
关键词:输电线路;防风偏措施;实施方案;支撑绝缘子电力是现代人群生活不可缺少的能源,这也极大推动了电网覆盖面积。
但过于庞大的电网覆盖面积,必然会经过一些地形复杂且气候恶劣的地区,再加上气候因素的综合作用。
易导致输电线路发生风偏闪络事故,严重影响电网功能,亟需改进与完善。
基于此,本文结合某一段具体输电线路为研究对象,对输电线路防风偏措施进行研究,再对具体的实施方案进行研究,具体内容如下。
1工程概况为研究输电线路防风偏措施和实施方案,本文结合某地具体输电线路的基本情况分析具体问题。
该电力线路为500kV输电线路,其ZB40型塔2.0m上横担在侧向强风、暴雨等特殊气候的影响下,会导致风偏事的发生,导线与绝缘子均偏向塔身,使得导线和塔身的安全距离缩短,造成区域内易出风偏跳闸事故,严重影响区域电网稳定与安全。
相关工作人员研究发现,可借助绝缘子改造的方式与横担改造的方式,实现对风偏事故的处理。
但,这种方法需要在线路停电的条件下展开。
但是,分析区域实际情况,如果采取通电措施,则会造成电力企业的一些指标受到影响。
浅谈输电线路防风偏的措施蒲川摘要:当前我国社会的发展离不开电力能源的使用,电力能源在人们的日常生活与生产中起到重要的作用,是主要的能源之一。
因此需要加强电力能源的生产稳定与输送安全。
电能的输送主要依靠的是输电线路,因此输电线路的使用安全与否直接影响到社会的生产与生活稳定。
在输电线路的使用过程中极易出现风偏的现象,这是导致线路运行安全的主要因素。
由于闪络导致重合闸的成功率大大的降低,如果发生了风偏的事故就会给电力系统的供电造成严重的影响。
本文主要针对的是输电线路发生风偏的特点与原因进行分析,从而提出优化的措施。
关键字:输电线路;防风偏;措施引言目前我国的科学技术不断的发展,社会的建设水平也在逐步的完善。
这些都离不开电力系统的稳定运行,同时电网技术也随着科学技术的应用逐渐的提高。
大量的电力能源应用对于输电线路的建设也更加的紧张。
对于输电线路的建设而言,其施工环境与气候等多方面因素的影响对于我国电力传输的质量也会产生影响。
在输电线路的运行中出现风偏的故障不断的增加,这样就会影响到输电线路的安全与稳定。
输电线路出现风偏闪烁过程中,其主要形式就是由于导线对于铁塔部件放电,从而导致放电到周围的物体。
针对输电线路走廊杂物的清除能够解决周围物体的放电问题。
这其中最常见的就是导线向杆塔构件放线,结合这一问题需要采取有效的防范措施。
在多封区域中风的持续时间一般都会很长,因此,线路发生风偏事故的概率就会大大的增加,从而给电力能源的正常输送与使用带来严重的影响。
1风偏概述输电线路应用过程中出现风偏属于一种常见的现象。
风偏主要是架空输电线路被风移动,并且到塔身的距离变更更小,超过了最小的安全距离。
从而有可能导致线路出现放电或者跳闸的问题。
如果三相线出现了移位的情况就会影响每项线之间的距离。
因此就会导致放电事故的发生。
如果导线上存在冰,那线路出现位移之后也会导致被归类为线路的跳动情况。
2输电线路风偏发生的规律和特点2.1风偏多发生在恶劣气象条件下我国对输电线路中出现的风偏故障进行调查的分析,可以发现,如果输电线路发生了风偏就会导致区域内出现强风。
关于输电线路防风偏的对策分析摘要:风偏是一种由风引起的导线摆动现象,风偏的形成一般取决于两个方面因素,即风激励和线路结构与参数。
输电线路风偏对线路安全运行极具威胁而又颇为复杂,由于风偏的角度很大,轻则造成相间闪络、金属夹具损坏,重则造成线路跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等严重事故,从而造成重大的经济损失。
因此输电线路设计中对风偏的控制十分必要。
关键词:输电线路;防风偏技术;对策0.引言纵观整个电力行业,输电线路承载着输送电力的重要作用,如何更好的保障输电线路路的有更强的抵御自然因素的能力是相关专业者需要共同面对的重要问题。
本文对输电线路路防风偏技术措施进行了一定的分析,对防风偏技术措施的应用进行了一定的阐述,以帮助相关行业人员更好的应对输电线路出现的风偏问题。
1.风偏的定义及风偏的危害风偏是威胁架空输电线线路安全稳定运行的重要因素,它经常会给输电线路带来很严重的破坏,如线路跳闸,导线电弧烧伤,断线等问题。
而风偏经常发生在相关的具有大风天气的气候区。
如何更好的让输电线路路应对风偏问题,是相关专业者的一道难题。
2.架空输电线路风偏灾害类型综述风偏故障多发地区输电线路路的风灾事故可分为以下几类:跳线(含跳线串)风偏闪络跳闸、悬垂串风偏闪络跳闸、断股、断线、掉串、倒塔等,其中以风偏闪络居多。
对于上述事故类型,必须在设计、施工、运行等阶段采取相应的措施,降低其发生概率。
3.防风偏故障思路目前高压输电线路的防风加强方案可参考的成熟经验较少,可从以下三方面进行研究。
(1)分析风灾形成的必要条件,从客观上为防范风灾事故提供依据。
(2)通过国内新、旧规程的对比来研究相应的防风措施。
(3)通过对比国外(日本、美国等台风多发国家)的建设标准,借鉴其防风理念,提出相应的措施。
防风措施应区分已建和新建的线路,但新建线路的防台风措施可以对已建的线路提供参考,本文重点研究新建线路的防风措施。
3.1避开风偏故障多发区避开风偏故障多发区是最根本、最有效的防风措施。
高原地区输电线路防风偏的技术摘要:输电线路发生风偏后会直接影响到电网的安全性和可靠性,因此有必要分析风偏发生的规律和特点,采取了相应的对策和措施,降低线路发生风偏的机率,提高供电的线路安全性。
关键词:输电线路;风偏防控制;技术分析;技术措施由于高原电网的规模扩大,许多电网需要通过地形复杂和气候条件恶劣的地区,线路发生风偏的故障机率增加,直接影响到电网的稳定运行。
因此有必要分析超高原线路发生风偏的原因,并采取相应的防控措施。
1.风偏发生的特点分析1.1 发生风偏的条件发生风偏的基本条件是恶劣气候的影响。
相关统计资料表明,线路发生风偏时,该地区存在极端天气,有强风天气出现,并且还伴有暴雨或冰雹等强出现,局部存在中小规模的强对流天气,因此产生了强风,强风通常发生于局部区域,影响范围会作用到几十平方公里内,瞬间的风速可以达到20m/s 以上,偏风生成的速度快,并且消失的也快,具有阵发性强的特点,偏风的作用时间仅持续在数十分钟以内。
在这样的恶劣天气影响下,强风的作用使得导线向塔身发生一定量的位移或偏转,导线之间的放电间隙变小。
此外,由于降雨或冰雹的影响,导线和杆塔之间的工频放电电压也降低了,由于上述原因的共同作用线路发生风偏现象。
1.2 发生风偏后的放电方式放电方式主要有三类:导线对杆塔的结构件产生放电,导地线的线间发生放电和导线对周围物体产生放电。
这些放电的共同特点是发生放电后导线上存在明显的烧伤痕迹。
不论是直线塔或是耐张塔,导线对于杆塔结合构件的放电后会在相应的杆塔结构件上存在明显的放电痕迹,并且放电部位多集中在脚钉或角钢端部外形突出的部位。
导地线发生的线间放电由于存在地形上的差异,在档距较大的条件下,导线发生放电的痕迹比较长,发生放电后由于距离地面较高,难以及时发现。
导线对周围物体发生放电后,导线上的放电痕迹较长,周边的物体存在明显的放电痕迹。
2.风偏发生的原因2.1 线路发生放电的直接原因是局地存在强风线路发生风偏的直接原因是因为有极端天气的出现,因此给正常输电产生许多的不利条件,线路间的空气间隙变小,在电气的间隙强度难以保证线路运行的电压时击穿放电现象就会发生。
220KV高压输电线路设计风偏技术分析摘要:通过对高压输电线路风偏放电故障的调查,需要深入分析高压输电线路风偏放电的原因,并阐述了相应的改造方案,为线路防风偏改造提供了有力的技术保障。
用于指导福州地区风偏改造实施依据,并在多条线路上应用实施,取得了良好的效果。
关键词:高压输电线路;风偏技术1.前言220kV输电线路分布点多面广,横跨崇山峻岭、河流湖泊,导线、金具、绝缘子暴露在大自然中,沿线运行环境恶劣。
目前福州地区220kV输电线路以猫头型、“干”字型铁塔为主要塔型,塔头电气间隙紧凑,沿海登陆的台风以及强对流天气产生的飑线风作用于线路上,将使导线、引流线产生风偏摇摆,当摇摆幅度超过设计允许值,导线对塔材等部件风偏放电,导致线路失地跳闸,严重威胁到电网的安全运行。
由此可见,线路防风偏工作已成为220kV输电线路日常运行维护、大修技改的重点项目之一。
2.福州地区输电线路运行概况福州地区输电线路主要以220kV/110kV为骨干网,辅之有35kV线路,架空输电线路所经地区气候、地形、地质和各种自然条件十分复杂。
经初步统计,220kV线路中共有700左右基杆塔位于强风地区,与海岸线平行的线路长达210公里,极易受到台风的正面侵袭。
此外,一大部分线路位于高山峻岭间,山谷地形复杂,较易发生飑线风,也对线路的安全运行造成威胁。
3.线路风偏放电原因分析当风力作用于导线上,垂直于线路方向的分量将使导线产生横线路的摇摆偏移,摇摆幅度取决于风速、绝缘子、导线自重等因素,摇摆到一定角度后,导线与塔身的距离减少,小于正常运行时的空气间隙,在工频电压下空气隙击穿放电。
从作者收集的历年数据统计来看,直线猫头塔中相导线风偏放电和“干”字型塔中相引流线风偏放电占线路风偏放电的绝大多数,分别为33%、64%,下面以“干”字型为例,通过典型故障调查,风偏摇摆角计算、校验,详细剖析线路风偏失地故障的原因:台风、飑线风期间,福州地区220kV线路多次跳闸,故障点集中在“干”字型铁塔上。
输变电设计与建设:输电线路防舞防风偏技术
技术原理及特点:
“避、抗、防”是目前实现输电线路防舞、防风偏设计的三种基本途径。
实际运行经验表明,加装防舞/防风偏装置是技术、经济更优的方式。
线路加装防舞/防风偏装置,在不改变原有线路设计的基础上,通过有针对性的改变结构静、动态特性,提高线路抵抗舞动和风偏灾害的能力,实现防舞和防风偏的功效。
目前国内外应用比较广泛的防舞/防风偏装置有以下几种:相间间隔棒、双摆防舞器、线夹回转式间隔棒、阻尼防舞装置、扰流防舞器、失谐摆和偏心重锤等。
国内主要应用前四种。
(1)相间间隔棒:在相间或回路之间使用的一种具有绝缘性能和机械强度的间隔棒。
通过间隔棒将各导线机械地连接起来,使各导线的运动相互制约,改变单相导线的振动特征,达到抑制舞动的目的。
相间间隔棒抗拉强度高、重量轻,并有一定柔韧性,抗撞击性好,耐污闪电压高。
进行综合优化布置,可以同时达到防风偏、防舞动及防脱冰跳跃的功效。
根据所用材料和使用线路条件的不同,具有刚性、柔性和分节式等多种类型产品,分别适用于紧凑型线路、500kV普通线路和220kV及以下电压等级。
(2)双摆防舞器:是基于线性稳定性机理研制开发的一种具有良好防舞性能的防舞装置,旨在提高导线系统的动力稳定性,同时兼具压重防舞的功能。
通过摆长、摆角和摆锤等参数的综合设计,使得结构满足舞动失稳阈值的要求,达到防舞效果。
双摆防舞器造价较低、安装方便。
(3)线夹回转式间隔棒:间隔棒部分线夹可自由(或在一定角度范围内)回
转,部分线夹与普通夹头相同,不能自由转动;活动夹头可以改变覆冰导线的覆冰形状,从而改变覆冰导线的空气动力特性,降低气动载荷效果,达到抑制舞动的功能;同时兼具间隔棒和防舞器的双重作用,且不会额外增加输电线路上的集中载荷,对线路的运行应力基本没有影响。
(4)阻尼防舞装置:基于吸能耗能的原理,利用粘弹性阻尼材料实现导线振动能量的耗散,从源头上实现对舞动激发的抑制作用。
(5)扰流防舞器:包括扰流线和绕流器等不同的形式,通过扰流装
置改变导线截面特性,使得气动载荷特性发生变化,起到防舞的功能;扰流防舞装置质量较轻、易于安装,对导线的负面影响也很小,但通常造价较高。
(6)失谐摆:失谐摆是基于扭振激发机理,运用失谐效果来调整扭振固有频率,使之与横向振动的高阶固有频率分离,从而防止其耦合而诱发舞动。
双摆防舞器、线夹回转式间隔棒和阻尼
防舞器是中国电科院具有独立知识产权的产品。
目前,相间间隔棒、双摆防舞器和线夹回转式间隔棒在我国输电线路上已经进入大范围
使用阶段,防舞效果良好。
相间间隔棒已经由最初主要应用在紧凑型和 220kV及以下电压等级线路上,开始在 500kV普通线路上使用;
双摆防舞器、线夹回转式间隔棒在全网主要舞动区域都有应用。
阻尼防舞器进入试点应用阶段。
适用地点与条件:
应用于辽宁、河南、湖北、山东等地容易发生舞动和风偏的输电线路。
每种防舞/防风偏产品都有其使用条件和适用范围,需要根据线路的参数以及当地气象条件,因地制宜选用。
推广应用计划:
相间间隔棒(防舞、防风偏)、线夹回转式间隔棒(防舞)、双摆防舞器、阻尼防舞器等产品,可在各电压等级的输配电线路全面应用。
对于阻尼防舞器、可调式相间间隔棒连接金具等新产品,在试点应用的基础上再全面应用。
2011~2012年,在传统易舞地区批量推广应用。
2013年起,在公司范围内全面推广应用。
责任部门:
基建部、建设部、特高压建设部、生产技术部。