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架空輸電線路新型防風偏技術
專欄:行業(yè)資訊
發(fā)布日期:2024-03-06
閱讀量:1383
作者:行業(yè)資訊
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|轉至:輸配電線路

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架空輸電線路新型防風偏技術

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梅志強,李波亮,楚鵬飛

(河南九域博慧方舟咨詢發(fā)展有限公司,鄭州)

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01

項目研究背景

近年來,隨著氣象環(huán)境的惡化,風偏事故頻發(fā),對架空輸電線路造成了極大的危害。風偏閃絡一直是影響線路安全運行的重要因素之一,與雷擊等其他原因引起的跳閘相比,風偏跳閘的重合成功率低,一旦發(fā)生風偏跳閘,造成線路停運的幾率較大。

據(jù)國家電網(wǎng)公司統(tǒng)計,110kV及以上輸電線路在2003年至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%,其次是導線對周邊障礙物放電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劃分,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,國內架空輸電線路風偏放電涉及范圍廣、次數(shù)多,造成的影響也較大。
發(fā)生風偏放電的線路有單、雙回線路;塔型有耐張塔、直線塔,其中耐張塔主要是跳線對桿塔塔身放電,直線塔主要是導線或金具對塔臂放電。目前,對已投運線路風偏常規(guī)治理方案主要采用懸垂塔加掛雙懸垂串和重錘片、耐張塔增掛跳線串等治理方案。從治理結果來看,常規(guī)加重錘片防風偏在一定程度上可以抑制風偏,但在大風惡劣氣象條件下,加掛重錘片并不能達到防風偏的效果。為了降低輸電線路風偏事故發(fā)生幾率,急需一種新型防風偏技術來到達徹底抑制風偏的目的。


02

項目研究思路

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、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。

風偏對輸電線路危害較大,為了從根本上杜絕風偏事故的發(fā)生,我們進行了更深入的研究,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(chǎn)生颮線風,強風吹動懸垂串和導線,使懸垂串產(chǎn)生鐘擺效應,使得懸垂串向桿塔方向搖擺,不斷靠近塔身,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。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。根據(jù)風偏形成的原因,我們提出新型防風偏技術。



03

新型防風偏技術

3.1 絕緣護套式防風偏技術

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絕緣護套式防風偏技術,主要采用氟硅橡膠包裹在導線及線夾上,通過絕緣護套來實現(xiàn)防風偏的目的。氟硅橡膠是一類新型高性能有機合成新材料,具有優(yōu)異的電氣及物理化學性能。目前,氟硅橡膠絕緣護套主要目的還是用于阻止空間漂浮物,如風箏線、塑料袋等異物對導線的潛在危害,以及防止鳥害。對于防風偏只是初步設想,沒有經(jīng)過實驗及試用。

 

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▲圖3-1  導線護套掛網(wǎng)圖


3.2 錨地式風偏技術

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錨地式防風偏技術,主要采用拉線一端與懸垂串聯(lián)板連接,另一端與地面上預設拉盤相連錨地,拉線中間加裝絕緣子實現(xiàn)帶點部分與地面絕緣。這種技術主要應用在新疆、內蒙古等人煙稀少的戈壁、沙漠、草原地區(qū)。拉線不容易被人為破壞,平原及耕地不宜采用。


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▲圖3-2  導線錨地示意圖


3.3 阻攔式防風偏技術

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單回路直線塔邊相和雙回路直線塔上、下相加裝斜拉阻攔式防風偏絕緣拉索;單回路直線塔中相采用下拉式防風偏絕緣拉索;耐張塔跳線串采用垂直固定式防風偏絕緣子串。這種技術安全可靠,實施方便,原則上可以從根本上杜絕風偏跳閘事故的發(fā)生。

 

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圖3-3  單回路直線塔斜拉、下拉阻攔式絕緣拉索

 

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 圖3-4  雙回路直線塔斜拉阻攔式絕緣拉索

 

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圖3-5  絕緣拉索防撞護套 

 

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▲圖3-6  500kV垂直固定式防風偏絕緣子串



04

結論

現(xiàn)有對輸電線路風偏治理方案種類繁多,各個地區(qū)線路所處環(huán)境都不相同,治理方案也不相同。對線路風偏治理的過程,還沒有一個定論能證明某個方案對抑制風偏最為有效,地域不同,可以合理的創(chuàng)新性設計不同的風偏治理方案。結合近年來河南地區(qū)多條500kV線路阻攔拉索掛網(wǎng)運行經(jīng)驗,阻攔式防風偏技術安全可靠,能有效抑制線路風偏,降低風偏跳閘概率,提高線路運行的可靠性,在風災嚴重的其他地區(qū)也可試行,有良好的推廣前景。


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