输电设备风偏事故的预防和控制

闫士涛

（国网陕西省电力公司检修公司，陕西 西安 710065）

输电设备风偏事故的预防和控制

闫士涛

（国网陕西省电力公司检修公司，陕西 西安 710065）

本文就是针对输电设备风偏事故的起因进行详细地分析，探究如何对输电设备风偏事故进行有效地预防。

输电设备；风偏事故的起因；有效的预防措施

一、输电设备风险事故的起因

近些年来风偏事故发生的频率越来越高，由此引起了社会的高度关注，国内外相关领域的专家对于风偏事故的起因进行了详细地分析和深入地探究，因此得出输电设备风偏事故的起因主要有外因和内因之分。其中引起输电设备风偏事故的外因主要是由于自然届当中的强风暴雨引起的，这些恶劣的天气情况是导致输电设备风偏事故的直接原因。然而引起输电设备风偏事故的内因主要是由于输电设备抵抗外力侵扰的能力较差，对于狂风暴雨等自然界的恶劣天气不能够有效地阻挡。既然知道输电设备的风偏事故是由外因和内因两方面引起的，那么就应当以此为出发点，探究输电设备的设计参数、运行维护和实验方法等方面，针对不同的问题采取不同的实验方法，进行有针对性地分析研究，争取将风偏事故发生的概率降到最低，提升高压线路的正常运行，为社会主义和谐社会的建设贡献出一份应有的力量。

1.输电设备风偏事故的分析

根据相关部门的统计，国家电网系统在2003～2008年之间，由风偏事故造成的电路跳闸总共有244起，在这224起风偏跳闸事故中，有210起风偏事故是由于导线塔放电，占据着总事故数的85%。在这210起风偏事故中，有185起风偏事故是由于对塔身放电引起的，有时15起风偏事故是由于对横担放电引起的，有9起风偏事故是由与对拉线放电引起的。还有一部分输电设备风偏事故的发生是由于输电设备与周边的建筑物搭配的不尽合理，因此导致输电设备对周边的障碍物进行放电，由这一原因导致输电设备风偏事故的总共有30起，占据了总共事故数的12%左右。有上述统计可知，上述两起原因是由引起输电设备风偏事故的主要原因，总共占据了事故数的98%左右。目前我国输电设备风偏事故涉及的范围非常广泛，发生的次数较多，因此造成的影响非常大，必须给予高度重视。

发生输电线风偏事故的线路有单回线和双回线，输电塔有耐张塔和直线塔。其中耐张塔指的是跳线对塔构架放电；直线塔主要是导线和金具对塔臂放电。

当然发生输电设备风偏事故的最本质原因还是由于受到外界各种不利条件的影响，使得输电设备上的导线与杆塔，或者导线与导线之间距离减小，彼此之间的影响增大，使得电气强度不能够耐受系统最高运行电压时产生了放电现象。当输电设备的线路处于强风暴雨的环境之下，特别是在某些微地形区，往往会产生非常奇妙的现象，也就是通常所说的包线风，发生这一现象的主要原因是由于强风使得绝缘子串倾斜于杆塔方向，使得杆塔与导线之间的间隙不断减小，距离减小会导致不能够满足放电的最低电压，然后会产生闪络现象。

2.输电设备到献血挂高度增长对风偏事故的影响

伴随着导线悬挂高度的增长，风速也会不断地增加，因此会增强放电的几率。输电线路在高空中受到风力作用时会发生明显的摇摆现象，当导线左右摇摆时，会引起导线与杆塔和导线与周围树木之间距离减小，当距离小到一定程度时，电气强度不能耐受系统最高进行电压时，这会产生放电现象。这一放电现象称之为线路的风偏放电闪络。近些年，国内的风偏放电闪络事故时有发生，因此引起了国内外相关领域专家的高度重视，通过研究分析显示，引起风偏放电闪络的主要原因也分为外因和内因两种。外因是由于自然界的强风暴雨影响。内因则是由于输电线路不能够抵御外界的不良因素的影响。

线路风偏角的设计能够提高输电线路抵抗外界不良因素的能力，降低风偏跳闸事故的发生。影响输电线路风偏角大小的主要因素包括风压不均匀系数、最大设计风速和风速高度换算系数等。在国内外关于输电线路风偏角设计方法是一致的，但是对于主要设计参数的选取存在着些许差异。针对我国输电线路风偏角设计模型及参数的选取，应当由我国的实际国情出发，以此才能够选取合适的输电风偏角，从根本上增强与不良环境的影响，降低输电线路的风偏事故发生。

二、防止输电线路风偏放电的对策

1.优化设计参数

由于在微地形地区更容易发生输电线路的风偏事故，因此在这一地区更应重视对气象材料的收集，当恶劣天气发生时，能够做到及时地应对。根据实际的环境条件，选取优化设计参数，提高输电线路设计阶段的安全裕度，以便能够提高局部风偏设计标准。

①对于500kV的输电线路

对于500kV的输电线路，应当避免在导线一侧安装脚钉，同时也应当避免突出物出现在悬垂线夹附近。在满足以上两种情况的前提下，在我国的海拔较低地区，有效地借鉴了美国输电线路的架设经验，也就是选取了线路带电体与构架的最小空间间隙为1.22m。在目前，我国各个设计单位对于杆塔普遍采用的都是风压不均匀系数为0.61，但是对于一些地区由于天气原因，需要放宽风压不均匀系数。在新建的工程中，由于考虑到现有定型塔的使用，可以按照以下原则进行风偏不均匀系数的选取：在塔头的间隙段可按照风偏不均匀系数为0.75进行校正，其余线路还是按照0.61进行规划。已有的设计经验会指导今后新建线路的设计规划，比如说对于事故多发的区域，同样可以适当增加线路之间的空气间隙，以提高安全系数，避免输电线路在建成之后由于恶劣天气的影响发生风偏跳闸事故。另外在强风多发的微地形地区，应当按照v型串进行输电线的架设，这样可以明显降低风偏事故发生的概率。对于新建的500kV的输电线路工程转交塔来说，其风偏不均匀系数不应当小于1，同时还要特别注意方向与水平面不平衡给数电线路带来的负面影响，需将这些影响考虑到风偏不均匀系数的选取当中。

②对于高伏输电线路

在750kV～1000kV的输电线路中，由于线路绝缘子串更长，那么在相同的风偏角情况下，会更大程度地减小空气间隙。因此需要对特高压输电线路所途径地区的气象条件进行全方位地搜集。以便指导输电线路的设计，将输电线路风偏事故发生的概率降到最低。

2.加强输电线路防风偏放电针对性研究

对于输电线路风偏放电事故的预防和研究应当充分利用当地的气象监测部门，与之形成密切的配合。只有这样才能够对不同地形和不同环境的条件下，对当时的风况进行实时预测，对可能发生的情况进行充分了解。之后得出风速高度换算系数、风速次时换算时间段和风速保障频率等设计参数，利用这些参数，就能够充分地探究地形对风向与水平面夹角的影响、探究微地形特征对风速大小的影响和探究设计中如何对气象条件进行准确地选定。

加强输电线路防风偏放电针对性研究还应做到根据地域性特征进行合理地规划。由于在不同的地域应该选取不同的风偏设计参数和风偏角计算模型。考虑到导线摆动时张力发生明显变化，使水平面与风向不平行、对最小空间间隙距离的影响以及对风偏角的影响，那么就需要对风偏角的计算模型进行修改。

为了防止输电线风偏事故的发生，那么对于输电系统就必须进行在线实时监控，并且对于输电线路塔上的气象参数进行可行性研究。通过这些数据以便确定强风下的导线运动轨迹、风压不均匀系数和线路杆塔上的最大瞬时风速等技术参数。

想要减少输电线风偏事故的发生，那么就必须做好防风偏设计，这就需要进行大量的实验，为数电线防风偏设计做好理论基础。比如说开展定向强风下的空间间隙公频放电实验和暴雨下的空间间隙公频放电实验等，通过上述实验可以得出风偏数据及曲线，能够为风偏设计提供更好的技术依据。

3.采取针对性措施防止风偏放电

对于经常发生风偏闪络的线路，可以采取有针对性的措施，防止再次发生风偏放电事故，具体的做法如下：

对于容易发生故障的耐张塔跳线、已经发生故障的耐张塔跳线和转角较大的外跳线串需要添加跳线绝缘子串和重锤，这样就能够有效地防止输电线路在恶劣天气下彼此相互接近，防止风偏放电事故的发生。

对于容易发生故障或者已经发生故障的直线塔的绝缘子串应在中间加装重锤，一般单串加重锤就可以符合要求，如果单串加重锤不符合要求的，可改为双串倒v型加装双倍重锤，以此来减少恶劣天气（如暴雨狂风天气）对导线风偏角的影响，确保导线之间存在足够的间隙，防止输电设备风偏事故的发生。

结语

为了更好地建设社会主义和谐社会，从整体上提高人们的生活质量，那么就必须尽量减少输电设备风偏事故的发生。输电部门对于不同情况，比如说对于天气或者地理等影响因素应当做到实时地监控，分析得到研究数据，以便更好地指导输电设备的设计，努力将风偏事故的发生率降到最低。相信只要通过相关部门儿的协同合作，一定会从根本上解决输电设备风偏事故的发生，将输电系统的质量提升到一个全新的高度。

［1］张建斌，王常飞.对一起罕见500kV线路风偏故障的分析［J］.河南电力，2015（2）：46-49.

［2］方玉群，祝强，王斌.一起典型的220kV线路档中风偏跳闸故障分析［J］.浙江电力，2013（7）：5-8.

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