叶靖灏



一起台风引起的内陆架空电力线路风偏故障分析

叶靖灏

（广东电网有限责任公司清远供电局，广东 清远 511500）

广东是我国台风登陆最多的省份。因为广东地处太平洋西海岸，属于热带海洋气候，所以是多台风登陆的要冲地域。清远地处粤北，虽属内陆地区，但受台风行径风圈影响，仍存在局部瞬时大风引起线路风偏后水平安全距离不足的风险。通过对地区一起因架空线路风偏跳闸故障分析，剖析了架空线路防风偏工作存在的不足，提出了架空线路在建设、验收、运维方面的防风技术工作措施建议。

架空线路；风偏；跳闸故障；台风

输电线路在复杂环境中，容易遭受台风影响，导致线路风偏跳闸故障，使线路无法正常运行。如何在线路设备结构和安装工艺方面进行改进，减少同类事故发生，是我们值得深思与探讨的地方。本文以一起架空电力线路风偏跳闸故障为例，对风偏进行校核后，再对故障进行具体分析，提出合适、有效的改进措施。

1 故障情况

2018-09-16T15：23，110 kV一线纵联差动，距离I段保护动作跳闸，A相故障，重合不成功；2018-09-16T16：00，强送成功；2018-09-16T16：13，110 kV一线纵联差动，距离I段保护动作跳闸，A相故障，重合不成功。

根据市气象台2018-09-16发布的市区风雨实况，2018-09-16T15：00—2018-09-16T16：00，清远气象局观测站阵风达33.3 m/s（12级）。初步判断受2018年第22号台风“山竹”（超强台风）风圈影响造成，故障查找情况如下。

经检查发现110 kV一线因受台风影响，#14-#15塔A相导线摆动造成对线边房屋墙体放电跳闸，2018-09-16T18：23，断开110 kV一线122开关。2018-09-16T22：59，确认现场风力减小，线路摆动幅度减小，110 kV一线满足运行条件，送电正常。

次日经无人机检查发现，110 kV一线#14-#15塔A相导线有明显电击花点，导线无损伤，不影响运行，现场实测A相导线与墙体水平距离7 m。现场情况如图1所示。

2 风偏校核情况

对于线路本体结构的空气间隙、以及线路通道物的安全距离，需要结合实际运维情况进行校验，以判断是否满足规程要求。根据设计规范，结合110 kV一线竣工资料，故障档计算使用到的相关参数选取如下。

广东地区的地球重力加速度g取9.78 m/s2。

导线型号：LGJ－300/40。

导线比载为：

导线计算截面积：=338.99 mm2。

导线直径：=23.94 mm。

导线重量：=1 133 kg/km。

双联悬垂复合缘子串受风面积取0.45 m2，自重1=

20 kg=196.6 N；

电线风压不均匀系数，计算风荷载时，若风速30≤＜35，取0.61；

电线体型系数SC，当导线外径>17mm，无覆冰时SC取1.1；

风速高度变化系数h，当=20～30 m时，h=1.1；本方案计算用最大风速取=30 m/s；设风向与电线轴向间的夹角=90°（即最不利情况）。

根据收资情况，#14塔水平档距h=520 m；垂直档距为v=668 m，#14-#15档距为506 m。

2.1 计算过程

30 m/s风速时导线荷载计算如下。

导线风荷载为：=0.625SCh（h）×sin2×10-3=5 150.70 N。

导线自1=1××v=7 401.9 N。

由此计算#14塔绝缘子串风偏角为：

线路风偏具体情况如图2所示。

图2 线路风偏示意图（风偏角φ）

2.2 危险点弧垂计算

在温度为27 ℃、风以30 m/s速度正面吹向导线的情况下，根据导线放线弧垂表得知#14-#15档最大弧垂m=16.1 m。对于最大风时最大弧垂点处风偏摇摆水平距离，当2=1.65 m（悬垂串长）时，最大风偏距离1=（m+2）×sin=8.46 m。

3 故障原因具体分析

2018-09-16线路短时间内连续2次跳闸，具有风偏跳闸的特点，且跳闸时间与气象部门报告的台风“山竹”风圈行径时间相吻合，同时气象部门监测的风速超过多年历史水平，具有引起线路风偏的可能。

2018-09-17，利用无人机对线路进行检查，发现故障导线有明显花点痕迹（该点与故障测距相吻合），且线边房屋表面有明显放电导致破损痕迹，实测导线故障点（即最大弧垂点处）与墙体的净空水平距离为7 m，距离小于最大风时最大弧垂点处风偏摇摆水平距离。

综上所述，台风“山竹”登陆后，因风力对导线作用后，使导线与墙体之间水平安全距离不足，导致线路故障跳闸，如图3所示。

图3 线路故障示意图

4 整改及预防措施

4.1 整改措施

安装相间间隔棒，对导线风偏有一定的抑制作用，能起到很好的固定效果；结合塔型，将导线挂线串改为V串。

4.2 预防措施

在架空输电线路走廊狭窄地段，设计时适当减小线路平均使用档距，减小风摆幅度。在可能有台风风圈影响范围内，结合实际规划内陆防风区域，并在新建架空输电线路时，导线优先采用V串挂线串，减小风摆影响；或安装相间间隔棒，减少导线整体摆幅。防风可采用型线导线，更小的导线截面积以减小迎风面，减少导线受风摆动、线路档中中间接头。新投运线路验收时，应进行风偏校验，检查导地线的松紧度以及周围建筑物等风偏距离是否满足输电线路的运行要求。线路走廊附近应严格管控新建建构筑物，确保建构筑物距离线路的安全距离。台风来临前，应对存在风偏隐患的线路进行排查，对危害的线路安全的树木进行清除，必要时提前对线路停电进行处理。举一反三，对可能的风摆隐患进行校核、排查、整改，如拉线悬垂杆、线路走廊等其他异物。

2095－6835（2018）24－0072－02

TM863

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.072

〔编辑：张思楠〕