2009-12-17 10:47 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
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,得出了風力和風向對閃絡電壓有所影響的結論,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)計結果可見,目前國內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,國內相關領域專家對其原因進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因兩方面。其外因是自然界發(fā)生的強風和暴雨天氣;內因是輸電線路抵御強風能力不足。因此需要研究內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-桿塔或導線-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-桿塔或導線-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,國內外相關領域專家對其原因進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因兩方面。其外因是自然界發(fā)生的強風和暴雨天氣;內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外輸電線路風偏角設計資料匯總分析,結果表明,目前國內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、風向對導線-桿塔空氣間隙的電氣強度的影響進行了探討,得出了風力和風向對閃絡電壓有所影響的結論,為進一步研究提供了參考。
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