【电网-线路】关于风偏

旗开得胜PAGEPAGE1读万卷书行万里路关于风偏输电线路风偏故障是指，导线（包括绝缘子和金具）在横线路或斜线路方向风力的作用下，使导线偏离垂直地面方向，随着风力的增大，导线与杆塔构件、边坡等物体的距离缩小到一定程度时，空气间隙被击穿，形成接地短路。输电线路风偏故障一般分为对杆塔风偏放电和对边坡（或建筑物、构筑物）风偏放电两种形式。对杆塔风偏放电又分为直线杆塔风偏和耐张塔风偏两种。1、直线杆塔风偏原因直线杆塔风偏是指在风力作用下，绝缘子串横线路向一侧偏斜，当偏斜到一定程度时，导线或导线侧金具与杆塔构件之间的空气间隙被击穿，引起放电，形成接地故障。直线杆塔是否会发生风偏主要取决于悬垂绝缘子串摇摆角的大小和悬垂绝缘子串长度两个因素。影响直线杆塔摇摆角的主要因素有两个：风速，垂直荷载与水平荷载之比值。风速越大，越容易发生风偏故障，因此风速大小是风偏故障发生的最大环境原因。垂直荷载与水平荷载的比值直接影响到直线杆塔的风偏，比值越大越不易发生风偏，反之越容易发生风偏。个别杆塔选位不当，放在实际断面的低洼处，造成垂直荷载与水平荷载的比值偏小。在连续上山或下山段，因导线对地距离不足或水平档距无法满足要求，在半山腰设立杆塔，造成垂直荷载与水平荷载的比值偏小。线路杆塔迁改时由于修建公路、建筑或架设其他线路的原因，为满足交叉跨越距离，常常需要在原路径上增加杆塔或前后平移杆塔，这时就会改变原来的垂直档距及水平档距，引起垂直荷载与水平荷载的比值发生变化。尤其是增加杆塔，必然会引起相邻两侧杆塔的垂直荷载降低，如不采取相应的防风偏措施，大风天气极易造成风偏故障。杆塔拉线在设计和埋设阶段，不仅要考虑杆塔受力情况，也要考虑塔头间隙能否满足。有时，施工时不能完全按照设计要求埋设、安装拉线，有可能使拉线对导线距离不足，在大风情况下造成导线对拉线放电。调爬或更换绝缘子时，使绝缘子串增长，降低了摇摆角。每种杆塔的塔头尺寸都是固定不变的，绝缘子串串长增加，塔头间隙就会缩短，反之，串长缩短塔头间隙就会增加。在实际运行中，往往为了提高绝缘子的耐污性能或防雷、防冰性能，而增加绝缘子片数或更好加长型棒形绝缘子。绝缘子串长度增加后就会直接影响到直线杆塔的防风偏能力。直线杆塔风偏现象直线杆塔风偏后，带电部位对杆塔构件起弧放电，两端都会有对应的灼伤痕迹。高压侧放电点主要有悬垂线夹出口处前后一米左右以内的导线、悬垂线夹本体、均压环等；由于尖端放电的原因，杆塔侧的放电点多为脚钉、角钢端部、角钢立面等突出部位，塔头间隙受拉线控制的杆塔则可能会出现导线对拉线放电现象。风偏放电一般时通过空气间隙放电，属非金属性接地故障，短路电流不会太大。且由于风力有持续性，多数情况重合不会成功。风偏故障时，导线侧的灼伤呈发散状，沿主放电点向两侧扩散，灼伤痕迹越来越轻微，形成一串中间密两端散的灼伤痕迹。杆塔侧的灼伤点较为集中，多为一点。铁构件的放电点为中间银白色，边缘为黑色。2、耐张塔风偏耐张风偏是指耐张杆塔的跳线在风力作用下，产生摆动或扭动，对杆塔放电。对于双跳线串的绕引跳线，一般情况为防止发生风偏，这种跳线多在安装时就保持了一定张力。一方面其保持多大张力随施工人员或施工工艺等的不同，其张力大小也不同；另一方面，跳线一旦具有了张力，就不能简单地看作是柔软而呈悬链线状。因此其风偏角是无法通过计算获得的。一般送电线路的最大设计风速，应按沿线附近气象台站的最大风速统计值选取，山区送电线路的最大设计风速，若无可靠资料时，应按附近平原地区的统计风速提高10％选用。3、杆塔设计在风力较大或易出现恶劣气象的地区，应选择空气间隙和摇摆角较大的塔型,并适当增大塔的设计强度。出现风力较大的情况一般有两种：恶劣气象条件下产生的飑线风，这种风的出现无规律，多发生在夏季的雷雨天气；特殊地形下的微气象，如峡谷交汇处、具有狭管效应的漏斗形谷底等。近年来全球变暖，恶劣气象不断增多，导致近年来风偏故障不断增加，因此新建线路设计时要充分考虑到出现风力较大的情况，必要时应提高最大设计风速，预防风偏故障。从统计结果看，易发生风偏的直线杆塔有“猫头型”塔、拉线塔，这两种塔型都存在塔头间隙小、结构紧凑、允许摇摆角小的特点，如使用不当（垂直档距小），在恶劣气象极易造成风偏故障。新建线路设计时应注意塔型的选择，必要时可设计新塔型，在风力较大或易出现恶劣气象的地区，垂直档距较小的地段，慎用“猫头型”塔和拉线塔；使用“干字型”塔时，应注意中相绕跳线的防风偏措施。设计时要充分调查线路经过地区的风力情况，不仅要获得沿线气象台帐的资料，更重要的是多与有运行经验的线路维护单位沟通，广泛走访当地居民，获取详细、可靠的资料，方能有针对性地采取防风偏措施。4、直线杆塔防风偏措施运行线路的直线杆塔风偏防范以在现有塔型上采取措施为主。一般情况，如垂直档距不是太小，风速不会太大，以加装重锤片最为简单，也能起到一定防风偏效果。如垂直档距太小或存在上拔现象，最有效的办法是加装防风拉线，用绝缘子从导线下方固定导线，这种办法能完全避免风偏，但也形成了新的隐患。一是导线不能来回摆动，造成导线长期承受扭矩，容易出现疲劳断股，因此应定期打开检查悬垂线夹检查导线；二是防风拉线又形成新的隐患，下方固定导线的绝缘子存在闪络可能，绝缘子固定点可能遭受破坏，因此防风拉线的绝缘子爬距及长度一定要超过原绝缘子，且应固定在杆塔的牢固构件上。因复合绝缘子呈棒形，风偏时实际间隙圆的半径远比呈链状的盘形绝缘子大，且其自重小，同等情况下复合绝缘子较易发生风偏，所以在可能发生风偏的区域应少用复合绝缘子。5、耐张塔防风偏措施（从风偏角度考虑，加装跳线串时应使用瓷或玻璃钢绝缘子）干字型”耐张塔的中相绕跳线必须采用独立双挂点的双串绝缘子悬挂，并使跳线保持一定张力；其他类型跳线可采取加装跳线串、跳线扁担、重锤及增加跳线张力等措施，控制耐张塔的跳线风偏。“耐张塔的风偏防范相对简单，如对“干字型”塔中相跳引线风偏可采取双挂点改造。即在与地线横担垂直方向的原跳线串挂点处加装长度不小于2米的角钢或槽钢，在该角钢或槽钢两端设置挂点并悬挂跳线串，取代原单跳线串，在跳线串下端悬挂长度不小于4米的跳线扁担，将跳线固定在绕跳线横担上。这里要注意，改造时一定要严格控制绕跳线的长度，不能太长，要使其承受一定的张力，具体控制方法是绕跳线不能出现小弧垂，跳线串与垂直地面方向出现10度以上夹角。单回路耐张塔边相跳线或双回路、多回路同