输电线路防风偏措施研究 于洋
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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。
沿海高压输电线路防风加固措施应用与研究作者:谢耿栋来源:《科学与财富》2019年第35期摘要:近年沿海台风频发,严重冲击了沿海地区的高压电网,造成较大的经济损失和社会影响。
但未引起各地管理部门的高度重视,对抗风措施一直没有相关的研究,造成高压输电线路的抗风技术能力不高,成为抗风的短板。
关键词:高压输电线路,防风加固;高压输电线路;抗风1.高压输电线路风灾事故原因分析1.1线路塔倾倒的原因台风风力超过高压输电线路的最大设计风速是线路倒线路的主要原因。
因大部分已建线路采用的规程中上述规程最大设计风速均采用当地平坦地上最大风速。
基础抗倾覆强度不足或基础滑坡破坏造成基础抗倾覆能力不足。
倒线路数量多于断线路数量,且大部分倒线路是电线路倾倒,倒线路的主要原因是与线路的基础不良或遭到破坏有关。
如部分线路位于沿软土、流沙地带,加上埋深不足及未安装底盘、卡盘,基础抗倾覆能力差导致倒线路。
还有台风带来暴雨、洪水、海潮等次生灾害,破坏线路塔基础,导致线路塔基础水土流失或引起山体滑坡而倒线路。
耐张段过长。
由于耐张段过长,容易串倒,扩大事故范围和严重程度。
防风拉线设置不足。
防风拉线设置太少,或青赔和现场施工条件限制,无法按设计要求装设防风拉线,线路单薄,容易串倒。
1.2断线路的原因台风风力超过高压输电线路路的最大设计风速是线路断线路的主要原因。
由于输电线路选型强度偏低,台风致断线路在所难免。
输电线路运行年限过长。
由于运行年限过长,输电线路出现风化,钢筋锈蚀严重,强度明显下降,树木压倒。
树枝折断压在线路上造成断线路事故。
高压输电线路路防御台风技术标准和加固措施。
高压输电线路路防御台风应根据实际情况,按新建线路、已建线路,线路的重要性区别对待,采取不同的加固措施。
但都应达到既定的设计标准,主要是设计风速。
2提高高压输电线路防风措施2.1新建线路防风技术标准对沿海地区的高压输电线路防风措施风偏角小、跳线合成绝缘子风偏幅度大是导致线路风偏跳闸的主要原因。
±800千伏超高压输电线路风偏故障及措施探讨摘要:加强对±800千伏高压输电线路风偏故障的研究,针对性地采取有效的防护措施,能够在很大程度上降低潜在隐患与风偏故障发生的概率,促进线路抵御风险的能力的提高。
对此,本文首先对风偏故障这一现象展开了详细的分析;其次又对其规律以及特点展开了研究;最后,又提出了一系列的应对措施,希望借此来为有关工作人员提供参考与借鉴,对风偏故障实现更好的预防。
关键词:±800千伏;超高压输电线路;风偏故障;措施引言:±800千伏高压输电线路作为其区域内输电网络的根基,对于其所在区域内的供电水准有着起着决定性的作用与意义。
风偏现象作为±800千伏高压输电线路的主要威胁,如果能够对其实现有效的预防,那么将会在很大程度上提高电力系统的供电稳定性与安全性。
一、风偏故障分析随着我国电力事业的不断发展,电力系统增容扩建是未来主要的一个发展方向之一,这就使得高压输电线的覆盖范围将会变得越来越大。
尤其在一些地形较为空旷的区域,由于风力较大,因此很有可能因为飑线风而造成风偏情况的发生。
而一旦发生这种情况,绝缘子串就会倾斜,导线与杆塔之间的距离也会随着而逐渐拉近,如果距离未能达到放电标准,那么有可能发生闪络的问题,影响到线路的安全性与稳定性,生产生活用电也难以得到有效供应。
因此,想要保证电力系统的正常供电,提高输电线路的安全性与稳定性,就需要针对风偏故障展开更为深入的研究,并采取一系列更为有效的防范措施。
从风偏故障发生的原因来看,可以将其分为两类,第一种情况是由于遭受到灾害性天气的影响而导致风偏故障,第二种情况则是由于在输电线路设计阶段以及运行管理过程中缺乏科学的考量而导致的风偏故障。
比如,在一些较为空旷的地区,由于风力较高,就有可能造成风偏闪络现象的发生。
尤其是当飑线风发生时,还会伴随着一系列的雷雨天气与冰雹天气,这样就会进一步加大空气的湿度,从而导致绝缘强度下降[1]。
输电线路风偏故障分析与防范由于近年来石嘴山地区大风天气较多,该地区110-220kV线路发生多次大风跳闸故障。
针对故障原因,笔者对大风天气与地区线路运行条件进行深入分析,提出了地区电网防风偏治理的方案。
标签:线路;风偏故障;防范1风偏故障类型及特点1.1 风偏故障类型及故障统计风偏故障是输电线路在大风天气下导线(带电体)与杆塔、拉线、树、竹、建筑物等(地电位体)之间或其他相导线的空气间隙小于大气击穿电压而造成的跳闸故障。
风偏故障不能消除或发生相间短路时,会扩大事故范围。
风偏故障主要类型有直线杆塔绝缘子对塔身或拉线放电,耐张杆塔跳线引流对塔身放电,导线对通道两侧建(构)筑物或边坡、树竹木等放电现象。
以石嘴山地区输电线路运行记录为例,2009-2011年输电线路间共发生风偏故障17次,发生风偏故障的线路主要为110-220kV线路,其中220kV线路风偏故障11次,占风偏跳闸故障的64.7%,110kV线路风偏故障6次,占风偏跳闸故障的35.3%。
由于近年来大风天气持续增多、微气候气象条件的不断变化,输电线路风偏故障不断发生,对电网的安全运行也带来了严峻考验,因此对输电线路风偏故障的防治必须引起高度重视。
1.2 输电线路风偏故障特点1.2.1 气象条件发生明显变化。
根据石嘴山地区电网2001年-2011年间110-220kV线路风偏跳闸数据,可以知道2001年-2009年间110-220kV输电线路风偏故障较少,而2010-2011年间该地区风偏故障次数显著增加,调查气象资料,2001年-2009年地区最大风速为21m/s,而2010-2011年间地区瞬时最大风速为30m/s,地区瞬时最大风速有所增强。
1.2.2 风偏跳闸时间具有规律性。
石嘴山地区发生风偏跳闸故障主要集中在每年12月至次年4月,该时间段为西北地区大风季节。
此外,该地区电网110kV 及以上架空输电线路并非每年都会发生。
某些年份的线路风偏故障往往非常严重。
沿海架空输电线路直线塔风偏故障分析和防风措施探讨【摘要】计算分析了沿海地区架空输电线路风偏故障原因,通过实例介绍了沿海线路直线铁塔防风改造的方法、措施和应用情况。
【关键词】架空线;风偏;故障;分析;措施1.线路因风偏故障跳闸情况据统计,2008年江门电网受台风影响引起的线路跳闸约占跳闸总数的41%。
尤其是直线铁塔风偏故障因其故障后重合成功率较低,而台风出现的季节正值迎峰度夏期间,这不仅影响区域供电,而且容易引起电网振荡甚至解列,给电网的安全运行带来较大危害。
如:2008年9月24日凌晨,受第14号台风“黑格比”(最大阵风:50m/s)影响,位于沿海的220kV铜唐甲乙线等四回线路相继故障跳闸共23次,其中两回重合不成功的故障均发生在Z633、Z634型直线塔。
2.线路风偏故障分析风速是导线风偏的必备条件,不同风速有不同的影响,风速在5-25m/s(4~8级)时易发生导线跳跃,但在二级气象区内一般不会导致故障发生;大风(特别是阵风)易使导线发生不同期摆动,可能发生对附近物体或塔身的放电。
特别是在微气象地区,当风向垂直导线轴向夹角大于45°时,易形成摆动发生风偏。
从线路故障点来看,由于地形抬升、气象变化显著,风向与输电线路接近垂直,并在该区域形成风力加速。
而气象部门测得的风速值一般是10min的平均值,远无法代表故障点当时的风向和风力,这导致线路风荷载的大幅增加,故障点杆塔局部风速可能超过设计最大风速或出现向上提升导线和绝缘子串的龙卷风(故障点附近强风造成许多大树折断现象),使塔头空气间隙减小;同时由于雨天空气湿度较大,空气绝缘强度降低,两方面的原因相互作用造成导线对塔身放电,造成线路跳闸。
在线路故障点查找中,证明了上述推测的正确性。
影响线路故障跳闸的其它因素:设计对恶劣气象和局部地区微气候影响估计不足,耐张塔设计中引流线设计不合理,引流线过长或跳线绝缘子串为不稳定结构,也是造成风偏跳闸的原因之一。
输电线路风偏故障的原因与解决对策摘要:风偏故障是高压输电线路面临的故障问题,在高风速的影响下,输电线路导线容易发生风偏跳闸现象,影响线路的持续运转,中断电力的持续供应,甚至会引发供电系统的安全故障问题。
文章结合具体实例分析了输电线路风偏故障的原因以及解决对策。
1 输电线路概况与故障四周环境输电线路的风力影响风力、风速的大小将直接影响导线的风偏,而且风偏会随着风速的加大而严重,风速达到5~25米/秒时,输电线路会出现跳跃,阵风会使导线随风摇摆,甚至对周围物体、杆塔等进行放电,遇到微气象、微地区时,如果垂直的导线和风向之间成角在45度以上,则可能形成摆动,造成风偏故障。
根据该220kV输电线路的实际情况,因为其处于山地地形、地势较高,一边山岭遍布,气象容易发生变化,输电线路走向同风向之间夹角近90度,此区域的风速会越发变大。
同时,根据相关部门的监测,以及后期的风速值计算,能够得出故障点的风速势必超出30米/秒,线轴同风向之间的夹角也大于45度。
在强风力作用下,输电线路承受过大的载荷,导致塔头空气间隙逐渐变小,形成对塔身的放电闪络问题,导致故障的出现。
风速、风向与风偏跳闸的关系输电线路实际工作时,风速与风向会在很大程度上影响风偏放电,特别是当风向和线路方向相垂直时,会加剧导线风偏放电问题。
其中线路风压可以通过以下公式来计算:Wx=1/2αρV2μzμscdLpsin2θ式中:V代表风速,通过观察公式能够得出:导线风压同风速平方之间呈现正相关,这就意味着随着风速的上升与增大,线路更易于出现风偏故障,从而造成巨大的故障问题。
一般来说,线路的风偏故障的发生是由于风向与导线方向垂直时的瞬时风力所导致的,风速急剧上升,对应的风向会不断变化,也不易引发风偏故障。
一旦风向与导线方向垂直,风速已经远远超越杆塔自身的承受力,则会造成杆塔倒塌,引发风偏跳闸。
图220kV纺织尔线269号塔塔头的图示要想计算出风偏需要参照杆塔结构、线路参数、风速等一系列数据,对应得出摇摆角θ、校核间隙距离d,该塔为自立直线塔,塔型号为2D-ZMC3-30。
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输电线路风偏故障及防风偏改造探究发表时间:2016-12-16T15:13:13.347Z 来源:《电力设备》2016年第20期作者:王小龙任忠远[导读] 输电线路风害是指在大风、微风振动甚至叠加覆冰舞动等作用下,导致线路跳闸、停运以及部件损坏等事件。
(国网新疆电力公司塔城供电公司新疆塔城 834700)摘要:在220kV输电线路中,发生的各种故障类型都和故障发生地的地形地貌和气候条件息息相关,也就是说地质和气候都会影响输电线路的稳定运行。
输电线路风害的防范涉及线路本体、气象、环境和人群活动等诸方面,涉及设计、施工、运行、检修、事故防控等工作,是一项长期、艰苦且复杂的工作。
只有细致观测排查、严谨分析预测、科学研究决策、认真落实防控,才能将风害降到最低,确保输电线路运行安全。
本文对220kV输电线路风偏故障及防风偏改造进行了分析,以供参考。
关键词:220kV输电线路;风偏故障;防风偏改造1输电线路风害的故障类型输电线路风害是指在大风、微风振动甚至叠加覆冰舞动等作用下,导致线路跳闸、停运以及部件损坏等事件,按照故障类型可分为风偏跳闸、绝缘子和金具损坏、导地线断股和断线、杆塔损坏等。
(1)风偏跳闸是输电线路风害中最常见的类型。
风偏跳闸是指导线在风的作用下发生偏摆后,由于杆塔空气间隙电气安全距离不足而导致的放电跳闸。
风偏跳闸是在工作电压下发生的,重合闸成功率较低,严重影响供电可靠性。
若同一输电通道内多条线路同时发生风偏跳闸,则会破坏系统稳定性,严重时会造成电网大面积停电事故。
除跳闸和停运外,导线风偏放电还会造成金具和导线损伤,带来线路安全隐患。
(2)绝缘子和金具在微风振动和大风的作用下会发生金具磨损和断裂、绝缘子掉(断)串、绝缘子伞裙破损等情况,引发线路故障。
(3)导地线在微风振动和大风作用下摆动会造成疲劳损伤,发生断股和断线故障。
断股是指导地线局部绞合的单元结构(一般为铝股)损坏。
由于钢芯一般仍然完好,因此断股不易被及时发现。
探讨超高压输电线路风偏故障及防范措施发布时间:2021-11-23T08:54:29.752Z 来源:《当代电力文化》2021年24期作者:支宇[导读] 在强大风力的影响下,超高压输电线路导线会偏离自身的标准位置支宇国网山西省电力公司输电检修分公司 030001摘要:在强大风力的影响下,超高压输电线路导线会偏离自身的标准位置,并在绝缘子串与塔头之间隙逐渐缩小的情况下出现空间场强激增的情况,最终导致局部高场强的问题在导线金具与塔身尖端的位置发生,并产生放电,因此需根据超高压输电线路自身特点来进行优化以提升其防风能力。
关键词:超高压输电线路;风偏故障;防范措施1.风偏故障分析在某些微地形区,当输电线路受到强风环境的影响时,会使得绝缘子串和杆塔之间的距离减少,在这种情况下,一旦无法满足放电情况下的最低电压要求,就会发生闪络现象。
超高压输电线路的风偏闪络故障通常和灾害性的自然条件和气象条件有直接关系,尤其是在雷电暴雨夹杂着大风的天气条件下,很容易使超高压输电线路发生风偏故障。
在风偏故障发生时线路的绝缘程度也会降低。
在强风的影响下,线路上的水珠会随着风向形成水线,当放电闪络的路径和水线相同时,空气间隙的放电电压会逐渐下降,使得线路发生风偏。
在局部地区,超过输电线路在风口或者风道位置,由于风力较为集中,也容易发生风偏故障。
由于超高压线路的塔杆高度较高,使得高压线路要承受高处更强的风速,给导线带来一定的影响。
因而不是出于强风地区的超高压线路也可能会由于承受的风速较大而发生风偏,具体的原因是当风速超出线路能承受的最大标准时,杆塔导线上的绝缘子会、很容易发生倾斜,进而发生风偏。
通过对发生风偏的超高压输电线路的分析得知,当杆塔的塔头尺寸较小并且和其他杆塔的距离在300~400m之间时,一旦遭遇强风天气,就很容易发生风偏闪络。
一般来讲,在设计超高压输电线路的最大风速时通常会根据当地的气象部门收集的平均风速为样本,并且采用概率分布模型,统计离地20m左右的最大风速。
500kV超高压输电线路风偏故障及措施摘要:500kV超高压输电线路由于处于复杂的地理环境下,极易受到外界气候及地理等因素的影响,特别是风力因素会导致输电线路出现风偏跳闸,影响输电线路运行的安全。
在强风作用下,500kV输电线路会发生风偏闪络,影响电力的持续供应。
因此需要针对500kV超高压输电线路风偏故障及特点进行分析,从而采取有效的措施对风偏跳闸进行防范,保证500kV超高压输电线路安全、稳定的运行。
关键词:500kV;超高压输电线路;风偏故障;措施1 前言当前,500kV超高压输电线路中所出现的风偏故障,已成为了影响线路安全、稳定运行的主要因素之一。
与雷击、鸟害等因素所引发的线路跳闸事故相比,风偏故障所导致的跳闸重合成功率更低,一旦出现风偏故障,很容易造成线路的非计划停运。
尤其是对于500kV及以上的超高压输电线路,当出现风偏故障时不仅会严重影响到供电的可靠性,而且会给供电企业带来巨大的经济损失。
2 500kV超高压输电线路风偏故障的规律及特点2.1多出现在恶劣气候条件情况下对某省500kV超高压输电线路风偏故障的分析表明,故障发生区域附近多伴有恶劣气候条件,例如:出现超过设计风速的强风;出现无规律的飑线风;出现强降雨、冰雹等等。
因恶劣气候条件导致输电线路放电间隙减小,这是引发风偏故障的最主要原因。
2.2线路跳闸重合成功率低500kV超高压输电线路一旦出现风偏故障,线路跳闸的重合成功率非常低。
这是由于高压输电线路跳闸重合的成功时间,一般应控制在1s以内,而风偏故障发生时往往伴随着强风,而导致重合闸的动作时间过长,从而使得输电线路尤其是超高压输电线路的跳闸重合成功率非常低。
2.3风偏故障表现形式500kV超高压输电线中常见风偏故障的表现形式有:导线对杆塔放电、导线与导线之间放电、导线对周围物体放电,其共同特点是对塔身、导线等的烧伤痕迹均较为明显。
其中,导线对杆塔放电,主要是由于线路在强风作用下左右摇摆,造成导线与塔身空气间隙减小而形成的单相接地短路故障;导线与导线之间放电,则是由于档距中间导线在水平风荷载下,使得不同相导线间空气间隙不够而形成的两相短路故障;导线对周围物体放电,是由于档距中间导线在水平风作用下摇摆,使得导线与周围建筑物、构筑物等物体的空气间隙减小,而引发单相接地短路故障。
浅谈输电线路防风偏的措施向世聪摘要:现阶段,随着社会不断发展,我国电网技术也不断快速发展,电网建设规模快速扩张,输电走廊变得越来越紧张。
在对输电线路进行建设的过程里需要经历越来越复杂的地形和恶劣的天气条件。
同时,因为自然环境条件对输电线路的影响,输电线路的发生风偏事故的概率大大增加,严重影响到了输电线路的安全性和稳定性。
输电线路的风偏闪络过程主要包括以下形式:导线对铁塔部件放电,导线放电到周围物体。
通过对输电线路走廊进行有效地清理,可以解决导线向周围物体的放电。
导线向杆塔构件放电比较的常见,有必要采取针对性地防犯措施。
因为在多风区域中的风的持续时间通常很长,所以在线路发生风偏故障的重新闭合操作期间的放电间隙仍然小于安全的距离。
另外,当执行重合闸时,系统激活过电压并再次在间隙放电。
所以,如果在线路上发生由风引起的事故,则重合闸的成功率低,这会对线路的可靠性产生较大的影响。
关键词:输电线路;防风偏;措施引言在人们生活水平的持续攀升的背景下,人们对电能的需求量也不断攀升,这些现实情况促进着电力行业的快速发展,也加速了电网的形成,同时国家电网也更加注重向超高压的方向发展,超高压输电线能够实现大容量以及远距离传输,并且能够降低传输的成本,减少线路的损耗,是经济效益非常显著的运输方式。
但是由于我国疆土辽阔,地理环境特殊,使得超高压输电线路的建设以及维护存在诸多困难,尤其是大风天气对输电线路的影响非常显著。
因此,为了输电线路的能够长久发展,必须对风偏故障进行分析,对现在已有的经验进行总结,提出相应的预防或者解决风偏现象的措施,以促进输电线路的健康长久发展,满足人们对电能的需求。
1风偏概述风偏是这样一种现象,其中架空输电线路被风移动并且到塔身的距离变得小于最小安全距离,这可能导致线路放电跳闸发生故障。
如果三相线移位的方向相同,并且每相的线之间的相对距离基本不变,从而没有相间放电的事故发生。
如果导线由于除冰和风而在不同时间被冰覆盖,则线路的位移导致被归类为线路跳动。
500kV输电线路风偏故障分析及对策摘要:500kV输电线路所处的地理环境比较复杂,而且经常会受到各种自然环境的影响,这其中风力对500kV输电线路产生的影响很大,会使得500kV输电线路出现风偏故障,会影响当地的电力供应和输送。
因此,本文主要针对造成500kV输电线路发生风偏故障较多的几种因素进行了分析,以及针对影响因素提出了具体的解决对策,以保证500kV输电线路能够安全稳定运行。
关键词:500kV输电线路;风偏故障;分析与对策由于内陆地区经常会出现各种天气状况,例如强风,强暴雨等,这些天气状况都会对500kv输电线路正常供电造成很大的影响。
如何应对各种自然灾害带来的影响,保证500kv输电线路的安全,就必须对500kV输电线路产生的风偏故障现象进行详细的分析,并且提出具体的解决措施,以保证输电线路的平稳运行。
一、500KV输电线路出现风偏故障现象的分析进入二十一世纪以来,国家为了改变东西部能源与经济不平衡的状况,加快能源结构调整和东部地区经济发展,国家制定了“西电东送”的战略。
500kV输电线路具有输送距离远,损耗小的优点,为了完成国家“西电东送”的战略目标,近10多年来,我国新建了大量的500KV输电线路,500KV输电线路输送距离也在不断的延长,通道环境也越来越复杂,在某些地区就很容易出现因强风而引起输电线路发生风偏故障的现象。
最常见的风偏故障现象是出现强风时,绝缘子串发生倾斜,从而使得直线杆塔的导线或耐张杆塔的引流线与杆塔之间、线侧的山体、树竹之间的距离减小。
当导线与杆塔之间、线侧的山体、树竹之间的距离无法满足放电需求时,就会引起500KV输电线路发生接地故障,从而引起线路跳闸停运,极端情况下甚至有可能引发大面积停电事件的发生,严重威胁电网的安全稳定运行。
所以为了防止风偏故障的发生,就需要对500KV输电线路风偏故障现象进行分析,进而找到解决问题的具体对策,降低风偏故障现象的发生几率,保证500KV输电线路安全稳定运行。
输电线路风偏跳闸分析及防范措施摘要:近年来,由于气候变暖的影响,导致强对流天气频发,引起电网输电线路发生风偏跳闸,对电网安全供电造成一定的影响。
本文针对这一问题进行了探讨,分析了故障原因和放电机理,并介绍了风偏校核方法,提出了针对性的对策和措施,以降低线路风偏闪络故障。
关键词:风偏;跳闸;原因;防范措施近年来,110~500 kV输电线路风偏闪络事故频繁发生。
据统计,2010年国家电网公司所辖线路共发生风偏跳闸151次,其中220kV电压等级以上(含330kV)线路39次,220 kV线路112次,范围涉及江苏、浙江、安徽、湖北、河南、山东、山西、广东、北京、河北、内蒙古、黑龙江、辽宁等地。
广东电网线路跳闸率在全国一直较高,主要原因有广东面临南部沿海,海洋气候特征明显,每年强对流天气频繁发生,经常发生台风、暴风,220kV架空输电线路上的引流跳线在大风影响下极易发生风偏闪络,造成线路跳闸,给电力系统安全运行带来极大危害。
因此,亟需提出能有效解决跳线风偏闪络问题的技术方案。
本文对电网输电线路风偏跳闸进行分析,并提出相应的防治措施。
风偏跳闸原理1.1风速、风向与风偏跳闸的关系在输电线路运行过程中,对风偏放电起决定作用的是风速和风向,与线路走向垂直或垂直分量大的风易引起导线风偏放电。
导、地线风压计算公式为:W=;其中V为风速,从式中可以看出,风压与风速平方成正比,这也就是风速越大,输电线路越容易发生风偏故障的主要原因。
根据《110~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545—2010)规定,110~330kV输电线路的设计风速为23.5m/s。
2011年7~8月份风偏放电故障中,局部风力均达到9级(24.4m/s)以上,高于23.5m/s。
由于输电线路风偏放电是由短时稳定垂直于导线方向的大风引起的。
风速太大,风向往往是紊乱的,不会发生风偏放电。
风速垂直于导线方向分量虽未超过导线设计风速,但风速值超过杆塔承受风荷载的极限,将直接导致倒塔故障。
浅谈输电线路防风偏的措施发表时间:2019-05-24T10:23:54.313Z 来源:《电力设备》2018年第32期作者:陈刚[导读] 摘要:近年来,随着电网技术的快速发展和电网建设规模快速扩张,输电走廊变得越来越紧张。
(云南电网有限责任公司楚雄供电局云南楚雄 675000)摘要:近年来,随着电网技术的快速发展和电网建设规模快速扩张,输电走廊变得越来越紧张。
在对输电线路进行建设的过程里需要经历越来越复杂的地形和恶劣的天气条件。
同时,因为自然环境条件对输电线路的影响,输电线路的发生风偏事故的概率大大增加,严重影响到了输电线路的安全性和稳定性。
输电线路的风偏闪络过程主要包括以下形式:导线对铁塔部件放电,导线放电到周围物体。
关键词:输电线路;防风偏;措施一、风偏概述风偏是这样一种现象,其中架空输电线路被风移动并且到塔身的距离变得小于最小安全距离,这可能导致线路放电跳闸发生故障。
如果三相线移位的方向相同,并且每相的线之间的相对距离基本不变,从而没有相间放电的事故发生。
如果导线由于除冰和风而在不同时间被冰覆盖,则线路的位移导致被归类为线路跳动。
二、输电线路风偏发生的原因针对近年来发生的风偏跳闸事故,国内外相关领域的专家进行了研究与分析,认为线路风偏闪络主要是由外因和内因两方面因素造成的。
外因是自然界发生的强风和暴雨天气,造成输电线路空气间隙减小,当间隙的电气强度不能承受系统运行电压时就会发生击穿放电;内因是线路设计时,对恶劣气象条件的估计不足,线路风偏角安全裕度偏小,导致输电线路抵御强风的能力不强。
三、输电线路风偏发生规律和特点(一)风偏闪络多发生在恶劣气象条件下通过对历年来各地区输电线路风偏跳闸事故的调查分析发现,当线路发生风偏跳闸时,该区域均有强风出现,且大多数情况下还伴有大暴雨或冰雹等局部强对流天气。
这样一方面,在强风作用下,导线向塔身出现一定的位移和偏转,使得空气放电间隙减小;另一方面,降雨或冰雹降低了导线与杆塔间隙的工频放电电压,二者共同作用导致线路发生风偏跳闸。
超高压输电线路风偏故障分析与防风偏措施探讨摘要:由于风偏闪络频繁发生,呈居高不下态势。
为建设更加坚强的电网,超高压输电线路风偏故障分析与防风偏措施研究迫在眉睫。
关键词:风偏;故障;防风偏;措施引言随着电网建设速度的加快,电网的增大,超高压500kV交流、500kV直流输电线路风偏闪络次数多、涉及面广。
导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一,常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等。
风偏往往发生在大风天气和山区微地形气候区,在设计过程中,对当地的气候条件了解不透,就会造成杆塔头部尺寸不满足设计规程要求。
由于风偏闪络频繁发生,呈居高不下态势。
为建设更加坚强的电网,超高压输电线路风偏故障分析与防风偏措施研究迫在眉睫。
1 风偏故障分析当输电线路处于强风环境下,特别是在某些微地形区,易于产生飑线风,此时强风使得绝缘子串向杆塔方向倾斜,减小了导线和杆塔之间的空气间隙距离,当该距离不能满足放电的最低电压要求时便会发生闪络。
从全国来看,近年来频繁发生500kV输电线路风偏闪络的原因,灾害性气象条件是重要的外部条件。
在湖北,龙卷风将大树拦腰折断,将小树连根拔起;在河南发生的飚线风,所到之处破坏严重,最然发生的面不宽,一般在200m左右,但风力一般在10~12级左右,中心最低风速可达24.5m/s,最高可达32.7m/s以上,同时夹杂雷电暴雨,因此极易造成风偏闪络。
由于风偏放电发生时伴有雷雨、冰雹等天气,空气潮湿,使其绝缘强度降低。
而且在强风作用下,雨水会沿着风向形成定向的间断型水线,如果水线的方向与放电闪络路径相同,有可能使空气间隙的放电电压大为降低。
因此线路发生风偏放电时一是导线风偏角很大,超过设计值,二是雨水降低了放电间隙的放电电压。
此外,局部微气象,风口、山地形成风道使风力集中,也是造成风偏闪络的原因。
从输电线路发生风偏闪络的内部因素分析,发生闪络的大部分杆塔,其水平档距一般都在300~400m左右,塔头尺寸相对较小,龙卷风、飚线风很容易使该杆塔导线绝缘子串出较大的风偏,从而发生闪络。
超高压输电线路风偏故障及防范措施研究发布时间:2021-12-21T03:33:30.396Z 来源:《中国科技人才》2021年第26期作者:李想[导读] 改革开放以来,我国的电力行业得到了前所未有的发展,承载着输电任务的线路成为整个电网重要环节。
因此,本文对超高压输电线路风偏故障的特点进行了探讨,其主要具有受环境影响大和跳闸重合成功率低的特点,重点研究了防风偏的措施,包括加装重锤、风偏校核以及优化绝缘子等,能够在一定程度上保障供电稳定。
内蒙古电力(集团)有限责任公司乌海超高压供电局内蒙古乌海 016000摘要:改革开放以来,我国的电力行业得到了前所未有的发展,承载着输电任务的线路成为整个电网重要环节。
因此,本文对超高压输电线路风偏故障的特点进行了探讨,其主要具有受环境影响大和跳闸重合成功率低的特点,重点研究了防风偏的措施,包括加装重锤、风偏校核以及优化绝缘子等,能够在一定程度上保障供电稳定。
关键词:超高压;输电线路;风偏故障引言:随着我国社会经济的不断发展,民众对电的需求在与日俱增,超高压输电线路的数量也逐渐呈上升趋势。
但因为环境等因素的影响,风偏故障时有发生,其会导致线路跳闸或者导线电弧烧伤,进而影响正常供电。
所以本文了对风偏故障的特点进行了研究,继而针对研究的问题提出了解决措施,以此达到确保用电的目的。
一、超高压输电线路风偏故障特点(一)深受环境影响超高压输电线路的建设位置在空旷且无人的野外,因此,受到环境的影响会非常大。
对某一区域超高压输电线路风偏故障研究可知,故障发生地区附近时常出现恶劣天气。
比如:大规模的强降雨、大于设计风速的强风以及不规律的飓风等等,这部分恶劣天气致使输电线路的放电间隙减小,由此引发风偏故障。
例如:风偏故障的出现往往与强风有着密切联系,现场会有很多大树被风吹得摇摇晃晃或发生大树次断的情况。
在强风环境下,超高压输电线路会顺着风向有很大程度地偏转或者位移。
此外,发生风偏故障以后还会引起放电现象,强风导致空气之间的间隙缩小,空间场强随之增加,在导线尖端以及杆塔塔身的顶端位置就非常容易产生局部高场强,继而引发放电问题的出现。
输电线路防风偏措施研究于洋
发表时间:2018-06-27T09:45:26.220Z 来源:《电力设备》2018年第6期作者:于洋王佳鹏赵晓慧
[导读] 摘要:近几年,随着电力网络的迅速发展和电网规模的迅速扩大,输电线路走廊越发紧张,越来越多的输电线路需要通过复杂地形及恶劣气候条件地区,同时由于自然条件的变化,输电线路风偏闪络事故明显增多,对输电线路的安全稳定运行造成了较大的影响。
(国核电力规划设计研究院有限公司北京 100095)
摘要:近几年,随着电力网络的迅速发展和电网规模的迅速扩大,输电线路走廊越发紧张,越来越多的输电线路需要通过复杂地形及恶劣气候条件地区,同时由于自然条件的变化,输电线路风偏闪络事故明显增多,对输电线路的安全稳定运行造成了较大的影响。
由于大风区风的持续时间往往较长,线路风偏跳闸后的重合闸动作时放电间隙仍小于安全距离,同时重合闸时,系统将出现操作过电压,导致间隙再次放电。
因此,线路发生风偏事故时,重合闸成功率较低,影响线路可靠性。
关键词:输电线路;防风偏;对策分析
输电线路风偏是指导线在风力的作用下发生偏离,导致其对杆塔绝缘距离不够,发生闪络放电的现象。
输电线路的风偏放电一直是影响线路安全稳定运行的主要问题之一,特别是对于主干输电线路,由于其具有闪络后重合闸不易成功的特点,一旦发生风偏闪络事故,将造成大面积停电,严重影响电力系统供电的可靠性。
据不完全统计,2005-2014年,全国110(66)kV及以上输电线路仅风偏跳闸就达851条次,故障停运422条次;2013-2015年,国家电网超高压输电线路风偏跳闸次数占全年跳闸总次数的比例分别为11.14%、5.78%和
9.81%,风偏闪络已成为输电线路发生故障的主要原因之一。
1 输电线路风偏
1.1 输电线路风偏故障规律
在恶劣的天气环境下,特别是大风天气环境下,很容易出现输电线路风偏故障,并且强风往往与冰雹、暴雨等强对流天气是相互依存的。
一旦在局部区域内出现强风天气,由于其风力比较强劲,风速也比较快,再加上其阵发性比较强,往往不会持续太长时间,很容易造成输电线路风偏跳闸故障。
同时输电线路的输电塔会因强风的影响而发生一定程度的角度偏移及位移改变,在空气放电间距减小时,与强风相依存的冰雹和暴雨也会在一定程度上减小杆塔与输电线路之间的间距,使其出现频繁放电现象,如此一来,在二者的共同作用下,输电线路极易出现风偏故障,从而严重影响输电线路的运行。
1.2 输电线路风偏发生的原因
针对近年来发生的风偏跳闸事故,国内外相关领域的专家进行了研究与分析,认为线路风偏闪络主要是由外因和内因两方面因素造成的。
外因是自然界发生的强风和暴雨天气,造成输电线路空气间隙减小,当间隙的电气强度不能承受系统运行电压时就会发生击穿放电;内因是线路设计时,对恶劣气象条件的估计不足,线路风偏角安全裕度偏小,导致输电线路抵御强风的能力不强。
2 输电线路防风偏技术
2.1 采用防风偏绝缘子
大风地区常年频繁的横线路大风是造成绝缘子伞裙疲劳破损的主要外界原因。
受风速、频率影响,伞裙出现迎风偏折变形、周期摆动现象,根部与芯棒护套交接处产生周期性的应力集中,导致绝缘子局部硅橡胶材料应力疲劳,出现初步裂纹并最终发展成伞裙撕裂破损。
防风偏绝缘子目前是通过改变绝缘子伞形结构,降低绝缘子风压荷载,减小线路风偏,配合改进绝缘子端头金具,使之与杆塔横担直接相连,将其与杆塔固定,从而减小绝缘子串风偏,保证与塔身的空气间隙,采用固定式防风偏绝缘子可以有效减少悬垂I型绝缘子串的风偏摇摆,减少导线风偏闪络风险,在110、220kV输电线路耐张杆塔跳线上均有一定的应用,目前运行情况良好。
2.2 加装防风拉线
防风拉线主要采取增加绝缘子和拉线,将悬垂绝缘子或导线相对固定,防止其在大风作用下对杆塔塔身放电。
在线路迎风侧采取导线下挂复合绝缘子、由拉线连接塔身固定支架或拉线基础的型式。
为防止大风情况下拉线对铁塔横担产生过大的下拉分力,引起横担变形,将线路复合绝缘子最大摇摆角控制在30~50°范围之内。
拉线下部末端下挂重锤片控制拉线张弛度。
在无风情况下,拉线因重锤作用力保持竖直拉紧状态;最大风偏情况下,利用滑道终端限制拉线的最大行程。
2.3 直线杆塔中相绝缘子防风偏改造策略
近些年,不少部门在改造线路防污闪的过程中大量调爬,扩增了钢化玻璃绝缘子串或瓷质绝缘子串的长度,从而缩短了大风环境下杆塔与塔窗的净空间距,削弱了220kV输电线路的抗风偏放电能力;也有一些部门用复合绝缘子悬垂串取代了220kV架空输电线路的瓷瓶串,因为复合绝缘子悬垂串比瓷瓶串要轻得多,这样一来,在大风环境下,必定会增大风偏角,从而致使上端的均压环或防鸟装置与横担发生碰撞,从而使杆塔受到损伤,或者下端带电导线与塔身之间的安全间距缩小,从而出现闪络现象,严重影响垂直挡距小的线路。
所以,在用复合绝缘子悬垂串取代原先的瓷瓶串设计之后,务必要校验空气间隙与风偏角,但是施工部门和运行部门通常会将这一点忽略掉。
2.4 交叉跨越段防风偏改造策略
以220kV抚建Ⅱ线跳闸事故为例,在出现跳闸事故后,运行部门下拉了故障相导线,这种办法叫做拉线固定法。
针对地处行人较少区域或偏僻山区的220kV输电线路,倘若此地区存在较强的风力,时常会出现风偏闪络故障,从而造成输电线路对周围物体放电,此时则可以将绝缘拉线设置于导线侧,以此来固定导线,此种办法只能当作临时性的预防对策,并且需要占用较大的面积,需要投入较多的安全预防成本。
如果想要使风偏不足的问题得到彻底的解决,那么必须先进行停电处理,之后再加高杆塔,将导线的平均高度提高,这样方能从根本上避免交叉跨越段风偏故障的出现,从而减少220kV输电线路对周围物体的放电。
2.5 防风偏绝缘拉索
防风偏绝缘拉索是由棒体和棒体两端的连接金具串联而成,棒体包括内部的棒芯和棒芯外部的伞裙,伞裙为硅橡胶复合材料。
根据不同塔形,防风偏绝缘拉索被设计成柔性和刚性两种,主要区别在于棒芯是刚性环氧树脂玻璃纤维引拔棒还是柔性高强度承力的锦纶材料。
同时,为满足不同安装距离的要求,可采用长度可调节的分节组合式绝缘拉索。
绝缘拉索安装在塔身上,当导线在大风作用下偏向杆塔时,会被绝缘拉索阻挡,从而保证导线和塔身之间满足安全距离要求。
总而言之,输电线路风偏故障主要包括三种,即输电线路对周围物体放电、直线杆塔绝缘子对塔身放电以及耐张杆塔引流线对塔身放电。
应当针对不同的输电线路风偏故障,采取具有针对性的防风偏改造策略,这样方能有效的预防输电线路风偏故障,保障电网供电的稳
定性与安全性,促进抚州电力事业的健康、稳定发展。
参考文献:
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[3] 岳一石,邹妍晖,吕玉宏,侯赟,王峰,王成.110kV架空输电线路防风偏绝缘护套防护特性研究[J].湖南电力,2016,36(05):34-36.。