输电线路风偏跳闸分析及防范措施

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1、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。木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；防范措施中图分类号：TM762文献标识码：A文章编号：近年来，110〜500kV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，220kV

2、线路112次，范I韦I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，220UV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

3、起决定作用的是风速和风向，与线路走向垂直或垂直分量人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，从式中可以看岀，风压与风速平方成正比，这也就是风速越大，输电线路越容易发牛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/So2011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/so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

4、，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。所以，7月份襄阳地区区域性大风气候时(当时风速231m/s),发生了倒塔故障，但没有发生风偏跳闸。1.2最小放电间隙与风偏跳闸的关系根据《110〜750kV架空输电线路设计规范》(GB50545—2010)规定,工频电压下，220kV线路带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙为0.55m。2011年7〜8月份湖北电网输电线路风偏故障均在雷雨大风气候下发生，雷雨气候易形成短时稳定强风，而口空气湿度越大，

5、间隙的放电电压就越低，带电部分与杆塔构件间隙即使稍大于0.55m,也可能放电。风偏跳闸计算以8月1H某220RV输电线路6号塔风偏故障为例，进行风偏摇摆角的计算和校验，分析输电线路风偏跳闸的原因。图1为某输电线路6号塔塔头结构图，风偏计算就是要根据杆塔结构、线路参数和风速等数据，计算出摇摆如E1,校核间隙距离d是否满足规程规定。图1M2塔结构尺寸图6号塔为M2—33型自立直线塔，导线型号为2XLGJ-300/25,绝缘子串型号为FXBW4—220/100,采用独立双挂点安装。根据气象部门资料，当时局部风速达到28.lm/so绝

6、缘子、导线、杆塔等参数如表1所/JiO表1直线猫头塔风偏角计算参数表2・1导线比载计算导线自重比载为：(1)式中：为导线自重比载(N/m•mm2)；Wo为导线自重，kg/km；g为重力加速度萨9.80665N/kg；S为电线截面，mm2。导线风比载见式(2)：(2)式中：为导线风比载(N/m•mm2)；V为风速，取28.Im/s；D为导线外径(mm)；为风压不均匀系数；K为电线体型系数。1.2绝缘子风压计算绝缘子水平风压见式(3)：(3)式屮：A为绝缘子受风面积，m2。2.3绝缘子风偏摇摆介计算绝缘子风偏摇摆角见式(4)：(4

7、)式中：G为绝缘子自重，N；n为绝缘子串数；为水平档距，m；为垂直档距，mo2.4绝缘子风偏校核合成绝缘子FXBW4—220/100长度为2240mm,加上U型挂环、球头挂环、悬垂线夹等金具的长度，绝缘子串长取2618mmo按图1所标示尺寸，建立直角坐标系，根据风偏摇摆角大小和绝缘子串长可求出C点坐标。图中各点坐标为A(4550,3000)、6(4550,482)、C(2588・8,1265.8)、D(900,0)、E(3560,3555)。直线DE的方程为：间隙距离d即为C点到直线DE的距离，根据点到直线距离公式可求出d二5

8、93.2mmo理论计算这个值己接近规程规定的550mm,实际可能更小；山于雷雨天气间隙放电电压下降，极容易发生导线对塔材风偏放电。3、风偏跳闸分析风偏跳闸均发生在雷雨人风气候，因为这种气候极易形成短时稳定强风;杆塔和导线(或金具)上冇明显电弧烧痕，放电路径明晰；重合闸成功率低