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输电线路安全运行的关键影响因素分析及防治措施

2019-10-15王国栋赵刚

关键词:输电线路影响因素措施

王国栋 赵刚

摘要:近年来,我国的电网建设得到了飞快发展,高压输电线路运行效率越来越高,当前我国的110k V电网的交流电输电线路已经将近76万km,500k V线路的长度达到11km。总之,通过不断的努力,输电线路所覆盖的范围越来越广。但当输电线路延长后,在复杂的地理和天气环境下,输电线路受到侵袭,最终导致在多变的气候下,容易出现输电线路中的多条回路出现跳闸的现象。同时输电线路还存在诸多安全隐患,使得电网安全事故频繁出现。因此,必须通过采取有效措施,提升输电线路运维能力,从而促进输电线路安全运行。

关键词:输电线路;影响因素;措施

1导言

电网的安全稳定运行离不开输电线路的良好运转,而雷击、风偏放电和鸟害是严重影响输电线路安全稳定运行的罪魁祸首。鉴于此,在分析雷击、风偏放电和鸟害对输电线路影响的基础上,对预防雷击、风偏放电和鸟害三者危害的技术进行了详细探讨,为保障输电线路的安全运行提供了有益的参考。

2输电线路运行概述

随着科学技术的飞快增长,输送电技术也有了显著提升,由于人们生产和生活对电能源的需求越来越大,国家加大了电网建设的力度,输电线路的距离和覆盖范围有所增加,然而输电线路在运行过程中容易受到地理环境和天气的影响,并且在外力的作用下,容易为输电线路带来一定的风险。因此,为了有效防治一些因素对输电线路运行的影响,必须提升输电线路自动化程度,从而确保在自动化条件下,输电线路运行的安全更高。此外,电力企业还要加强对输电线路运行的监控,对输电线路的运行情况加以监控,一旦发现故障,必须及时采取有效措施诊断故障。在复杂的输电线路环境下,线路设备要与其进行密切配合,从而提升输电线路运行能力,并降低故障发生率。输电线路是电力系统中的重要组成部分,其在运行过程中易受到诸多因素的影响,所以提升输电线路的可靠性是确保電网运行的关键。

3.影响输电线路运行的因素

3.1强风

随着电网工程规模的不断扩大,输电线路的运行已经成为关乎电网能否正常输送电的关键因素,当前输电线路在运行过程中,容易受到强风的影响,进而导致线路回路在风偏的作用下出现跳闸的现象。据有关资料显示,2013年,仅东北国网系统110k V~500k V输电线路就发生近200次跳闸,导致输电线路存在故障,最终造成输电线路运行的稳定性降低。通常情况下,有三种强风引发风偏放电。第一,飓线风。当高空冷空气与低空热空气相遇,将产生强大的对流,进而形成风带。在夏季6~8月份,是飓线风的频发季节,其瞬间风速达到30m/s以上,而且伴有雷雨和冰雹,最后形成水线。当水线与闪络的方向一致,就会产生放电现象。第二,大风。当紧凑型线路杆塔在大风的作用下,会导致输电线路摆动,进而引发输电线路的垂直位移大于水平位移。第三,龙卷风。当龙卷风距离地面50m左右时,其瞬间风力可达到50m/s以上,较大的风力将导致输电铁塔受到侵袭,进而引发输电线路故障。总之,在强风的作用下,使得输电线路运行受到严重的影响。

3.2雷电

在雷电的影响下,输电线路的运行将受到严重的影响。当前,由于雷击的负作用导致输电线路跳闸的现象越来越严重。随着电压的增加,电网跳闸的比例也随之增大。有关学者研究表明,雷电绕击率受到杆塔高度、避雷线保护角等的影响,如果保护角增大,将导致地线对导线的屏蔽效果降低,从而使得绕击区范围扩大。同时当塔高增大时,地面所起的屏蔽效果不明显,绕击区也将增大。此外,在雷雨天气,雷电对输电线路的影响与线路所在的位置有密切关系。通常来讲,如果输电线路的两侧倾斜角发生变化,尤其是倾斜角增加时,那么输电线路将受到影响。例如输电线路位于山顶或者是沿山脊向上,此时输电线路两侧的露弧段也随之增大,继而导致输电线路两侧都将受到雷击,而产生放电现象。同时引发输电线路的上坡暴露弧段变少,但下边的弧段却有所增加。在雷击的作用下,输电线路在运行过程中将容易产生跳闸的现象,严重影响到电网的安全性。

4.输电线路的防风偏放电技术

4.1输电线路中出现风偏放电的原因

(1)强风是导致输电线路发生风偏放电现象的主要原因。受海洋气流影响,太仓地区常有强风、5~8级大风甚至台风,最大风速可达30 m/s,这导致太仓电网220~500 k V线路经常发生风偏跳闸,严重影响了太仓电网的安全稳定运行。(2)强降雨造成空气间放电电压大大降低。一般情况下,强风和强降雨是同时出现的。受风力影响,雨水会形成定向的间断型水线,当水线定向与线路闪络在一个方向时,就会使空气间放电电压大大降低,导致发生风偏放电现象的概率大大增加。

4.2输电线路的防风偏放电技术

通过行之有效的技术方法,可以大大降低风偏放电的发生概率。首先,应通过气象部门对所在地区的自然环境进行充分调研,详细掌握所在地区的风力、降水等情况。在进行输电线路设计时,要综合考虑这些参数。除此之外,还可以采取以下措施:(1)应尽量避免在面向导线侧的杆塔上安装脚钉和其他突出物,以减弱杆塔受到强风的影响。(2)在部分容易引发强风的微地形区域,采用V型串,减弱强风对输电线路的影响,减少风偏放电发生的概率。(3)在新建电力工程中,为了确保输电线路少发生风偏放电的现象,杆塔顶部的间隙风压不均匀系数可取0.75并进行校验。

5输电线路的防鸟害技术

5.1鸟类对输电线路安全运行的影响

太仓地区自然环境优越,大量鸟类生活于此,鸟类的无序飞行和停留等是导致架空输电线路跳闸的重要原因,而且影响区域覆盖整个太仓电网。鸟类对输电线路造成的危害主要有:(1)粪道闪络。当鸟类停靠在绝缘子临近的横担上排泄时,由于鸟粪的电导率较高,会导致附近的空气间隙发生短接,从而造成较为严重的闪络现象。即使鸟粪没有完全贯通空气间隙,也可能由于电火花造成闪络。不同的线路电压等级不同,鸟粪所造成的故障特点也有所差异。低于220 k V的输电线路,由于绝缘子串较短,再加上鸟粪的高电导率,容易形成较长的通道,促使空间电场发生畸变,导致粪便处与带电体发生放电现象,危害线路的安全运行。高于500 k V的输电线路,由于绝缘子串间距较大,鸟粪通道难以形成,直接连接空气间隙并导致闪络的可能性相对较低。但若遇到潮湿天气,受水汽影响,也可能导致上述通道的形成,进而发生闪络现象。(2)鸟粪污闪。雨水天气下,鸟粪附着在绝缘子表面,可能会使绝缘子表面发生闪络。

5.2输电线路的防鸟害措施

对鸟害的治理,一般措施有防止和驱赶两种。比如安装鸟刺、防鸟网和防鸟罩,也可以采用大盘径的绝缘子,清除输电线路上的鸟粪,并安装防鸟粪的挡板,尽最大可能防止鸟类对输电线路造成危害。

6结论

在电网线路安全管理中,雷击、风偏放电、外力破坏、鸟害等是影响输电线路安全运行的最常见问题,本文认真分析了引起线路故障的主要因素,并提出了有效的针对性防治措施。电网技术人员应积极加强线路管理,排除可能存在的安全隐患,确保输电线路安全稳定运行。

参考文献:

[1]李伟.输电线路运行安全影响因素分析及防治措施[J].电子世界,2018(03):189-190.

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