輸電線路防風害措施和方法
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【摘 要】電力系統的安全會受到天氣方面的影響，輸電線路一般都是暴露在室外，所以很容易受到風力的影響而導致線路不穩定。本文就對輸電線路風偏事故進行分析，同時提出有效的改進措施。
【關鍵詞】輸電；線路；風害；措施
近年來，由于環境問題造成了氣候的復雜變化，天氣問題已經成為了影響一些國家基礎設施建設工作的重要原因，尤其是惡劣的天氣問題，對電力系統的安全穩定帶來了極大的威脅。從電力系統的運行過程中來看，電力運輸工作需要深入到我國的各個角落，而在面對惡劣天氣，尤其是大風天氣時，輸電線路的風偏故障發生頻率極高，會對輸電線路的穩定性造成影響，導致線路的短路和電弧燒傷等，一旦發生風偏故障，極易造成輸電線路中斷，影響電力系統的穩定性，影響人民群眾正常的生活和工作。
1、輸電線路風偏事故分析
1.1桿塔發生傾斜或歪倒
由于風力過大，超過了桿塔的機械強度，桿塔會發生傾斜或歪斜而造成桿塔損壞或停電事故，主要原因如下：1）風力超過桿塔設計強度。2）桿塔部件腐蝕強度降低。3）桿塔在修建后，由于基礎未實，經過一段時間后，基礎周圍的土壤可能腐蝕，不均衡下沉，從而引起桿塔歪斜。4）于冬季施工，回填土是凍結的土壤，到了春天土壤開始解凍，使基礎附近的土壤松動，造成桿塔歪斜。5）桿塔各連接部分松動或拉線銹蝕，使桿塔發生故障。
1.2導線對地電位體或對其他相導線發生放電
在風的作用下，導線與地電位體或與其他相導線之間的空氣間隙小于大氣擊穿電壓而造成放電事故，主要原因和現象如下：
1）架空線路導線，避雷線呈懸鏈狀。當風速超過設計時，會造成導線對塔身放電，直線桿塔絕緣子串在水平風荷載的作用下產生導線搖擺，使其與地電體（如桿塔、拉線等）之間的空氣間隙減少，形成單相接地短路故障。2）線路施工單位、竣驗收單位和運行管理單位沒有全部復核導線的弧垂和線路通道兩側的樹木、建筑物風偏的離。在風力作用下，導線搖擺使其發生放電，形成接地短路故障。3）耐張桿塔在施工時跳線太長或跳線串為單鉸鏈掛點，在風力作用下左右搖擺，造成跳線對塔身安全間隙不夠，而形成單相接地短路故障。4）運行中為了增加爬電比距，將絕緣子加長，雖然未超過設計風速，但由于風的作用，使導線和塔身安全間隙不夠，而形成單相接地短路故障。5）線路施工時，由于未按設計要求架設，致使各相導線的弧垂不同，檔距中間導線在風的作用下搖擺頻率不同，使相間空氣間隙減少而形成兩相短路故障。另外，導線的排列方式在換位處由于風作用易出現地線對導線放電或導線之間產生放電，形成單相接地短路和相間短路故障。
1.3風偏放電發生地域不確定
根據電網公司風偏事故的統計結果，風偏包含的范圍很廣，大部分故障發生在地形和地貌沒有明顯的特征的區域。結果使得輸電傳輸線的改造范圍變大，并且風偏事故處理變得困難。風偏事故是電網正常運行中的主要安全隱患，當發生風偏的事故時，將導致巨大的經濟損失。所以，對于高壓輸電線路的防風偏措施的研究正引起工程界的關注。傳輸線風偏研究和有效防風技術的詳細研究有著重要的工程意義和技術經濟優勢。
2、防風害故障措施及實踐
2.1加大預防力度
要做好前期的預防工作，就要從輸電線路的設計階段入手，設計工作開始前就要同設計單位、運行部門等建立溝通，確保能夠拿到初始材料，重點關注所選的桿塔類型，明確其抗風能力，既要注重塔體的定型，又要確保定質。輸電線路設計過程中也要考慮到客觀因素，例如地形條件、氣象條件等以及輸電線路經過地區的氣象、氣候條件等，必須深入施工現場做好地形勘察與氣候條件監測，深入了解并掌握地形地貌特征對風力的影響，同時對特殊的區段、線路采取必要的安全防護措施，控制風力的不良侵襲。
2.2采用防風偏絕緣子
大風地區常年頻繁的橫線路大風是造成絕緣子傘裙疲勞破損的主要外界原因。受風速、頻率影響，傘裙出現迎風偏折變形、周期擺動現象，根部與芯棒護套交接處產生周期性的應力集中，導致絕緣子局部硅橡膠材料應力疲勞，出現初步裂紋并最終發展成傘裙撕裂破損。防風偏絕緣子目前是通過改變絕緣子傘形結構，降低絕緣子風壓荷載，減小線路風偏，配合改進絕緣子端頭金具，使之與桿塔橫擔直接相連，將其與桿塔固定，從而減小絕緣子串風偏，保證與塔身的空氣間隙。
2.3防風偏閃絡措施
規范跳線安裝和改造措施，采用雙絕緣子串加裝支撐管改造（后期也采用雙聯支柱絕緣子），檢測支撐管兩側跳線松弛度，應盡量收緊，強化施工和驗收，必須實測數據并建立臺賬。跳線、引線整治措施。細化線路跳引線標準，對220～500kV線路跳引線，風偏設計應按最大風速檢驗，且風速不均勻系數按1.2取值，大于45°轉角塔的外側跳線應采用雙絕緣子串加支撐管或采用硬支撐棒式復合絕緣子方式固定。110kV線路跳引線，轉角小于20°的，兩側均應加掛單跳線串；轉角在20°～40°的，轉角外側應加掛單串跳線串，內角側可不加跳線串；轉角大于40°的，轉角外側應加掛雙跳線串或加裝硬支撐復合支柱絕緣子固定，內角側可不加跳線串。全面開展引線線路跳引線松弛普查和治理，對松弛的跳引線按標準采取固定或收緊整治措施。導線風擺整治措施如下：220～500kV線路風擺治理措施：在設計基本風速為32m/s及以上的220～500kV線路，風壓不均勻系數按0.75進行風偏校驗，對風擺角不滿足要求的，按加掛重錘，絕緣子串改雙串或改成V型串等技術方案進行改造。對同桿架設雙回線檔距不小于850m的，進行實測弧垂并校核風偏相間安全距離，對導線型號規格不一的更換成同一規格導線。站（廠）進線段導線相間風擺治理措施：對終端塔進站（廠）段導線由垂直轉水平交叉處相間凈空間距離進線實測校核，對松弛的導線盡量收緊滿足距離要求，不滿足要求的采取間安裝復合絕緣相間隔棒固定，或原雙分裂導線更換為單根大截面導線，以增加相間距離。防止交叉跨越線路下方地線上揚治理措施：對沿海地區大檔距有交跨的檔距進行安全距離校核，必要時對下方進行壓低改造，拆除下方耦合地線（采取其他防雷措施）。
2.4根據實際情況對應決定耐張塔的跳線
要切實根據實際情況、面臨的具體問題來對應決定耐張塔的跳線，其中要重點考慮導線的類型，如果是分裂導線，其引線的改造適合選擇特殊的鏈接模式，最合適的為角鋼、雙并溝線夾鏈接。因為直線搭線夾會長時間承受載荷力，應該選擇V型串。同時要重點關注合成絕緣子，一般來說合成絕緣子只有在平原地區相對能發揮良好的絕緣效果，對于山地則處于不利地位，特別是當遇到高度差距較大，垂直檔距相對較小的區位，合成絕緣子的防風效果都相對不佳，會造成絕緣子串的隨風搖擺，出現風偏故障問題，此時可以考慮瓷瓶整串，其防風效果相對較好，也能有效發揮其絕緣功能。
3、結束語
近年來，電網在風偏防范措施的理論研究以及實踐等方面取得了豐碩的成果。不斷出現不同類型的防風偏技術，線路風偏故障的發生日益減少，并且電網的可靠性得到了極大的提高。我們提交了各種技術思路來抑制線路的風偏，但防止風對輸電線路的影響不能只以單一方式進行，在實際工作中，它通常是一種多方面、綜合控制措施，才可以有效防止事故的發生。
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