500kV输电线路风偏故障及防范措施探析

孙鹏程

摘要：随着电网建设的快速发展，我国各大区域已形成以电压等级为主网架的坚强电网。运行经验的不断积累，以及输电线路设计水平不断提高，使得目前线路的操作过电压已较低，基本不再发生因操作过电压而导致线路闪络的故障。此外，污闪治理工作的大幅推进使得线路的交流耐压水平稳步提升。风偏故障是指输电线路在强风的作用下，导线向杆塔身部出现了一定的位移和偏转而导致放电间隙减小而造成的闪络事故本文结合工作实际，从500kV输电线路风偏故障的特点及原因出发并着重就风偏故障的防范措施进行了探索与研究。

关键词：500kV、输电线路、风偏故障、防范措施

1 500kV输电线路风偏故障产生原因

1.1 外因

目前，我国在对 500kV 输电线路进行构建的过程中，要求相关部门必须严格遵守相应的设计规范，其中指出，如果500kV 输电线路需要在拥有500～1000m海拔高度的地区进行构建，最小空气间隙在工频电压下应高于 1.3m;如果500kV输电线路在不高于500m的海拔地区进行建立，那么最小空气间隙在工频电压下应高于1.2m。500kV输电线路在各种恶劣的天气条件下运行时，位移以及偏转的现象很容易在杆塔中产生，那么将减小空气间隙，其无法满足技术规程相关要求;同时，在恶劣的天气条件下，工频电压在线路、杆塔间隙中将会降低。

1.2 内因

在对该500kV输电线路进行调查的过程中发现，多半线路路段都符合原有设计规程要求，但是，同现阶段我国的500kV输电线路设计规程相比，原有规程中的裕度相对较小。现有规程中的风压不均匀系数为0.75，比原有的0.61要高。在实际设计线路的过程中，设计人员必须对这些裕度和相关参数变化进行充分的掌握，并提升设计的合理性，只有这样才能够提升500kV输电线路低于恶劣天气的能力，将风偏事故发生的概率降到最低。

2 500kV输电线路风偏放电路径及故障特点

2.1 受恶劣气候条件影响严重

当气候条件相互对恶劣时，会导致风偏故障频发，例如，实际风速高于设计风速、冰雹以及强降雨天气情况下，都发生了严重的风偏事故。在此类型气候条件下，会形成较小的输电线路放电间隙，为风偏故障的产生创造了可能性。

2.2 线路拥有较低的跳闸重合率

针对某500kV输电线路，线路发生风偏后，由于线夹及防振錘复检导线加装了绝缘护套致使线路受风面积增大较多，致使导线及线夹紧贴塔身主材，由于降雨绝缘护套包裹不是很严密，绝缘护套中有雨水流过，导线通过缝隙对塔身主材螺栓放电由于放电产生的电弧将绝缘护套的连接件烧断，现场绝缘护套部分融化，导致绝缘护套脱落，脱落后一侧恰至铁塔主材与斜材之间，风速小后由于导线重力作用将护套扯开，导线开始回落，此时重合闸动作，线路重合时均压环对塔材放电，线路重合不成功;随后导线恢复至垂直状态，导线碗头遗留扯断的护套，烧毁后的护套遗留在塔身主材上，放电后，电流从塔身流过通过接地螺栓接地，现场杆塔接地未发现烧伤痕迹，说明此处接地良好，由于下大雨，地面10cm左右的雨水，电流全部泄入大地，地线线夹未发现烧伤，说明电流未从架空地线流走【1】。

3 风偏的放电路径

风偏故障的放电路径主要有输电线对杆塔放电、输电线对周围物体的放电和输电线地线之间的放电这三种表现形式，在风偏故障中最为常见的放电途径就是杆塔引流线对自身的放电。这三种放电途径具有一个明显的共同点技术输电线上会出现相当明显的烧痕，这使得工作人员肉眼就能看到风偏故障对输电线路的极大损害。输电线对杆塔的放电主要是对杆塔的构成部件有明显的放电痕迹，特别是一些重要的构件。而输电线地线之间的放电主要发生在地形复杂、地质条件特殊且挡距较大的地区。虽然放电距离地面较高，但是放电的痕迹较长，由于地理形势复杂，工作人员很难从监控发现已经出现的故障。最为明显的放电途径是输电线对周围物体的放电，由于烧伤痕迹加大，可以明显看出输电线路周围的物体出现发黑的现象。风偏故障主要表现为在强风的恶劣状况下，导致输电线路出现放电的情况，或是由于导线之间的间距过小，击穿电压过大，进而导致出现输电线路跳闸的故障。但是一旦风偏故障出现，就必须采取相应的解决措施，防止故障的扩大，造成巨大的经济损失。

4 500kV输电线路风偏故障预防措施

3.1 提升设计合理性

（1）提升500kV输电线路本身的建设质量，对于预防风偏故障的产生具有根本性作用[3]。设计人员必须从500kV 输电线路建设实际需求的角度出发，对相关参数进行全面计算，同时对设计裕度进行有效的留设。将新时期的线路运行标准应用于对旧输电线路的衡量中，高效改造原有输电线路，将恶劣气候条件对500kV 输电线路运行的影响降到最低。

（2）设计人员应对500kV输电线路运行当地的天气条件以及气候特点数据资料进行全面的搜集，如果500kV 输电线路途径部分区域会频繁发生恶劣的天气，并拥有明显的微气象特征，那么将较高的防风偏标准应用于局部线路中。

（3）在对500kV输电线路进行构建的过程中，针对强风区域，必须合理的应用杆塔，此时应首先对风偏角进行核算，同时对一定的裕度进行留设，确保设计风偏角大于实际风偏角，在特殊的情况下，可以对八字串或 V 形串进行应用。针对千字形耐张塔来讲，在悬挂跳线时，应对双串绝缘子进行应用，其拥有两个独立的挂点，同时还应对跳线托架进行应用，确保不小于 1m 的间距和相应的张力可以在两串绝缘子之间形成，严禁摇摆的现象在跳线之间形成。

3.2 应用先进的技术措施建设500kV输电线路

（1）对防风拉线进行装设。如果较大的档距存在于 500kV输电线路中，或者不得不在拥有强风的地区进行线路的建设，那么应对防风拉线进行装设，两防风拉线之间应当拥有 6～7个基杆，线路方向同防风拉线之间处于垂直状态，同时夹角与防风拉线之间应用呈 45°角。

（2）增加对复合绝缘子的应用。绝缘子材料为有机合成材料，其在应用的过程中，不仅可以抵御鸟害和污染，同时在防风偏方面也发挥着不容忽视的重要作用，在对复合绝缘子进行应用的过程中，应对下拉的方式进行应用。

（3）在进行500kV输电线路建设的过程中，应尽量促使地线和导线中间的接头数量减少，同时，应将液压连接方式应用于地线、导线接头当中。

3.3 加大线路运行维护力度

首先，500kV输电线路建设工作完成以后，工作人员必须对500kV输电线路运行当地的气候条件等进行全面的观测，将重点放在观测飑线风等方面，对其发生时产生的风速、时间、风向以及频率等数据进行全面的记录，并对此类型恶劣天气产生的原因进行充分的分析，最后有针对性的采取相应措施，提升500kV输电线路运行的稳定性【2】。其次，相关工作人员必须加大日产巡视力度，对500kV输电线路运行稳定性以及低于恶劣气候的能力进行综合把握。在实际检查的过程中，应将重点放在树木同地线之间的距离、输电线路导线运行状态等方面，同时还应当对倾斜的线路悬垂绝缘子串角度进行检查，并详细把握杆塔塔身间隙以及耐张杆塔跳线在运行中发生变化的情况等。通过定期或不定期的检查，可以对500kV输电线路中各个设备以及导线的状态进行充分的把握，为有针对性的采取加固措施、提升线路运行稳定性奠定良好的基础。

结束语

500kV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500kV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500kV输电线路风偏故障，保障电网供电的稳定性与安全性，促进电力事业的健康、稳定发展。

参考文献：

[1]庞燚.500kV超高压输电线路风偏故障及防范措施[J].科技经济市场，2015（11）：161-162.

[2]韩正新，郑连勇，邹旭东.500kV输电线路风偏故障分析及防范措施[J].山东电力技术，2007（02）：69-71.