輸電線路導線懸掛高度提高對風偏的影響分析

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摘要：從輸電線路的風偏放電影響線路安全運行出發(fā)，分析了輸電線路風偏故障，探討了輸電線路導線懸掛高度提高對風偏的影響，得出了風力和風向?qū)﹂W絡電壓有所影響的結(jié)論，為進一步研究提供了參考。

　　關鍵詞：輸電線路；導線懸掛；高度；風偏影響

　　一、引言

　　輸電線路的風偏放電一直是影響線路安全運行的問題之一。通過對近年來頻繁發(fā)生的110kV-500kV輸電線路風偏閃絡事故進行分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)生風偏放電的主要原因為：在外界各種不利條件下造成輸電線路上導線-桿塔之間的空氣間隙距離減小，當此間隙距離的電氣強度不能耐受系統(tǒng)最高運行電壓時便會發(fā)生擊穿放電。提高輸電線路導線懸掛高度，對優(yōu)化線路走廊、節(jié)約土地、減少樹木砍伐等的作用意義深遠，但同時對線路的運行和維護技術提出了更高的要求。本文探討輸電線路導線懸掛高度的提高對風偏放電的影響。

　　二、輸電線路風偏故障分析

　　據(jù)統(tǒng)計，國網(wǎng)公司系統(tǒng)110kV及以上輸電線路在2003年-2008年5年間發(fā)生風偏跳閘共244起。輸電線路風偏跳閘形式主要表現(xiàn)為導線對桿塔放電210次，占85.07%，其次是對周邊障礙物放電30次，占12.30%，兩項合計占98.37%.其中對桿塔放電按放電點位置區(qū)分，對塔身放電185次，占88.5%；對橫擔放電15次，占7.1%；對拉線放電9次，占4.4%.由以上統(tǒng)計結(jié)果可見，目前國內(nèi)風偏放電涉及范圍廣、次數(shù)多，造成的影響也大。發(fā)生風偏放電的線路有單、雙回線；塔型有耐張、直線塔，其中耐張塔主要是跳線對桿塔構架放電，直線塔主要是導線或金具對塔臂放電。

　　針對近年來頻繁發(fā)生的風偏事故，國內(nèi)相關領域?qū)＜覍ζ湓蜻M行了深入的研究和分析，認為造成風偏放電的原因可以分為外因和內(nèi)因兩方面。其外因是自然界發(fā)生的強風和暴雨天氣；內(nèi)因是輸電線路抵御強風能力不足。因此需要研究內(nèi)外兩方面的影響因素，從設計參數(shù)、運行維護、試驗方法等方面分析存在的問題，采取針對性的解決措施和方法，減少輸電線路風偏放電的次數(shù)，提高線路的安全運行水平。

　　發(fā)生風偏放電最本質(zhì)的原因是由于在外界各種不利條件下造成輸電線路上導線-桿塔或?qū)Ь€-導線之間的空氣間隙距離減小，當此間隙距離的電氣強度不能耐受系統(tǒng)最高運行電壓時便會發(fā)生擊穿放電。當輸電線路處于強風環(huán)境下，特別是在某些微地形區(qū)，易于產(chǎn)生颮線風，此時強風使得絕緣子串向桿塔方向傾斜，減小了導線和桿塔之間的空氣間隙距離，當該距離不能滿足放電的最低電壓要求時便會發(fā)生閃絡。而隨著導線懸掛高度的提高，風速隨著高度增加，對導線的影響將會更加明顯。

　　三、輸電線路導線懸掛高度提高對風偏的影響

　　輸電線路中的架空導線在受到風力作用時，會發(fā)生擺動。由于導線擺動，引起導線-桿塔或?qū)Ь€-周圍樹木間電氣距離減小，當此間隙距離的電氣強度不能耐受系統(tǒng)最高運行電壓時便會發(fā)生擊穿放電，這種現(xiàn)象一般稱為線路的風偏放閃絡。

　　輸電線路的風偏放電一直是影響線路安全運行的問題之一。近年來，110kV-500kV輸電線路風偏閃絡事故頻繁發(fā)生，國內(nèi)外相關領域?qū)＜覍ζ湓蜻M行了深入的研究和分析，認為造成風偏閃絡的原因可以分為外因和內(nèi)因兩方面。其外因是自然界發(fā)生的強風和暴雨天氣；內(nèi)因是輸電線路抵御強風能力不足。

　　影響線路風偏角大小的主要設計參數(shù)是最大設計風速、風壓不均勻系數(shù)、風速高度換算系數(shù)等。通過對搜集到的國內(nèi)外輸電線路風偏角設計資料匯總分析，結(jié)果表明，目前國內(nèi)外在輸電線路風偏角設計模型及計算方法上是一致的，但在主要設計參數(shù)的選取上則存在著較大區(qū)別。因此，必須在綜合分析比較國內(nèi)外風偏角設計模型及參數(shù)選取方法的基礎上，立足于我國國情選取合適的風偏角設計參數(shù)，以提高輸電線路抵御強風的能力，降低風偏跳閘故障及事故率。

　　風速高度變化系數(shù)、風壓不均勻系數(shù)、風壓高度系數(shù)對導線風偏角都存在一定影響。隨著導線懸掛高度的增加，這幾個因素是同時對導線風偏角產(chǎn)生影響的。選取基準高度20m，基準風速30m/s，將這幾個參數(shù)隨高度變化對風偏角的影響綜合起來，計算風偏角及最小間隙距離隨高度的變化。

　　四、結(jié)束語

　　輸電線路的風偏放電一直是影響線路安全運行的問題之一，一旦發(fā)生風偏閃絡事故，將造成大面積停電，嚴重影響供電可靠性。造成風偏放電的原因很多，其中惡劣氣象條件下因風偏角變化而引起的導線-桿塔空氣間隙電氣強度變化是造成輸電線路發(fā)生風偏閃絡故障和事故最根本的原因。

　　隨著輸電線路導線懸掛高度的提高，風力對風偏角的影響越來越大，本文對輸電線路風偏故障進行了分析。通過對風速、風向?qū)Ь€-桿塔空氣間隙的電氣強度的影響進行了探討，得出了風力和風向?qū)﹂W絡電壓有所影響的結(jié)論，為進一步研究提供了參考。