输电线路风害的成因与运维防范对策的改进

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1、第18卷(2016年第8期)电力安全技术输电线路风害的成因与运维防范对策的改进吴濡生，夏令志(国网安徽省电力公司，安徽合肥230022)(摘要]介绍了常见的输电线路风害故障类型，分析了国内风害故障的统计数据，剖析了最常见风害一风偏故障的事故成因，评估了目前常见防范对策的实施效果，提出了防范输电线路风偏故障对策的改进建议。．[关键词]凤偏跳闸；气象条件；飑线风；杆塔空气间隙0引言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。断风是输电线路遇到频率最高的一种天气现象，线则是导地线的钢芯和导体铝股完全被破坏。当断风害故障是最常见、最难以杜绝的输

2、电线路故障之股达到一定数目时会对线路安全运行造成影响，断一。电网电压等级越高，对风的敏感度就越强，风线时则会造成停运。害导致的输电线路故障也会越多，后果也就越严重。(4)舞动是线路导地线不均匀覆冰后，在稳定的风向、风速作用下，产生的导地线以一定频率和1输电线路风害的类型波幅舞动的现象，会引起导地线接近而跳闸，也可能造成金具疲劳断裂或磨损、绝缘子伞裙破损等，输电线路风害是指在大风、微风振动甚至叠加甚至会造成倒塔断线。覆冰舞动等作用下，导致线路跳闸、停运以及部件(5)倒塔是风害事故能引发的最严重后果，会损坏等事件，按照故障类型可分为风偏跳闸、绝缘造成输电线路长时间故障停运，且需要消

3、耗大量的子和金具损坏、导地线断股和断线、杆塔损坏等。人力、物力进行恢复。受自然灾害的影响，输电(1)风偏跳闸是输电线路风害中最常见的类线路的倒塔次数和基数呈现增长趋势。1989-08-型。风偏跳闸是指导线在风的作用下发生偏摆后，13，华东电网某500kV线镇江段4基杆塔倒塔；由于杆塔空气间隙电气安全距离不足而导致的放电1998-08-22，华东电网某500kV线江都段4基杆跳闸。风偏跳闸是在工作电压下发生的，’重合闸成塔倒塔；2000-07-21，吉林电网l0基500kV线功率较低，严重影响供电可靠性。若同一输电通道路杆塔因遭受龙卷风、暴雨和冰雹侵袭发生倒塔；内多条线路同时发生

4、风偏跳闸，则会破坏系统稳定2005-06-14，江苏泗阳500kV任上5237线发生性，严重时会造成电网大面积停电事故。除跳闸和风害所致倒塔事故，一次性串倒lO基输电塔。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输电线路风害事件统计分析(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、绝缘据不完全统计，国内某区域2010-2014年子伞裙破损等情况，引发线路故障。110(66)kV及以上输电线路共发生风害故障769(3)导地线在微风振动和大风作用下摆动会造次，其风害故障分类结果见表1。从表l中可以看出，成疲劳损伤，发生断股和

5、断线故障。断股是指导地风偏跳闸为风害故障的主要类型，5年间区域线路一一电力安全技术第18卷(2016年第8期)共发生688次风偏跳闸故障，占风害故障总次数的高度的增加迅速减小。500kV线路杆塔较高，在蛞厘蕾89．47％。2杆0塔8高度6上风4速2较大O，是导致500kV线路风偏跳闸率高于220kV线路的重要原因。表1某区域110(66)kV及以上线路风害类型统计3输电线路风害故障的成因3．1设计气象条件的选取风偏跳闸的主要原因为局部风速超过输电线路设计风速。500kV输电线路的设计风速一般为201卜2015年期间，某省220kV及以上线路27m／s(10m基准高，下同)，22

6、0kV输电线路的共发生风偏跳闸l6次，占跳闸总数的5．2％；重设计风速一般为23．5m／s。受台风、龙卷风、飑合成功1次，重合成功率仅为6．3％。风偏跳闸数线风的影响时，瞬时风速一般在11级以上(大于统计如图l所示。32．6m／s，局部地区甚至超过35m／s)。在超设计大风的作用下，绝缘子串的风偏角增大，导致导线／与杆塔的距离没有满足安全距离的要求，最终发生／放电。国内的研究表明，强风是导致风偏放电的直接／原因，设计时对恶劣气象估计不足、设计风速和风／压不均匀系数的取值等都是风偏故障的重要影响因／2一素。另外，由于飑线风、台风均伴有雷暴雨，导致／■。。■空气绝缘强度降低，导线与

7、杆塔间隙的工频放电电／·--l

8、--／压会进一步降低，增大风偏跳闸的概率。国内输电线路以10min平均风速来确定最大设计风速，对图1某省2011—2015年220kV及以上线路风偏跳闸数统计瞬时风速影响估计不足，导致相同统计资料下所得的最大风速统计值明显低于国外。例如，日本在新(1)2011年，该地区发生风偏跳闸11次，修订标准中以距地面10m高处50年一遇最大瞬时重合成功1次。其中，500kV线路跳闸6次，风速(3-5S平均风速)作为设计基准风速。此外，220kV跳闸5次。故障主要原因为7