魏孔军
摘 要：500kV超高压输电线路由于处于复杂的地理环境下，极易受到外界气候及地理等因素的影响，特别是风力因素会导致输电线路出现风偏跳闸，影响输电线路运行的安全。在强风作用下，500kV输电线路会发生风偏闪络，影响电力的持续供应。因此需要针对500kV超高压输电线路风偏故障及特点进行分析，从而采取有效的措施对风偏跳闸进行防范，保证500kV超高压输电线路安全、稳定的运行。
关键词：500kV超高压输电线路；风偏故障；特点；防风偏；措施
前言
在当前电网快速建设过程中，电网开始向高压及超高压方向发展，这也导致500kV超高压输电线路频繁发生风偏闪络，对超高压输电线路正常的运行带来了较大的威胁。特别是在一些风力较大区域或是山区微地形气候区域内，由于设计时对环境因素缺乏全面的考虑，从而导致杆塔头部尺寸与设计规程的要求不符，从而导致线路运行时容易发生风偏闪络，不仅导致线路跳闸，而且还会导致电弧烧伤、断股及断线等故障发生。因此需要针对500kV超高压输电线路风偏故障进行分析，从而采取切实可行的措施加以防范，保障电网安全的运行。
1 风偏故障分析
在我国电力系统增容扩建的背景下，高压输电线路的覆盖范围不断增加，里程逐渐延长，所以在微地形区域内，容易因为飑线风而导致输电线路发生风偏。在发生风偏后，绝缘子串会向杆塔的方向倾斜，从而降低了导线与杆塔之间的距离，当这种距离无法满足放电要求时，就会导致闪络的发生，从而影响到高压输电线路的安全运行，对电力系统的正常供电造成不良影响。
高压输电线路发生风偏，会直接影响到电力系统的正常供电，所以应该对风偏现象进行深入的分析，进而找到有效的防范措施，最大限度的降低风偏的发生几率，提高高压输电线路的安全性和稳定性。导致输电线路发生风偏的原因可从外部因素和内部因素两方面分析，外部因素主要是因为受到灾害性气候条件的影响，而内部因素主要是因为设计和运行管理等因素。
在空旷的野外以及微地形区域，发生飑线风时，虽然作用面不大，但是风力以及风速较高，并且在发生飑线风时，时常会伴随雷雨、冰雹等天气现象，由此就会导致风偏闪络现象的发生。在风偏的情况下伴随雷雨、冰雹，就会导致空气比较潮湿，进而降低绝缘强度。而在强风的作用下，一旦雨水形成的间歇性水线与放电闪络的路径相同，就可能会降低空气间隙的放电电压。
对输电线路发生风偏的内部因素进行分析，容易发生风偏的杆塔档距一般都在三至四百米左右，而在塔头尺寸较小的情况下，发生龙卷风以及飑线风时更容易出现绝缘子串风偏，从而引发跳闸故障。而随着杆塔高度的增加，风速也会相应提升，所以发生绝缘子串风偏的几率就会相应增加。为了降低高压输电线路发生风偏的几率，在输电线路设计时，都会根据气象条件来确定设计方案。但是由于我国气象站一般都在城郊附近，很难采集到龙卷风以及飑线风的风速值，所以在输电线路设计时没有准确的参照依据，其设计值明显都会偏小，所以在遇到龙卷风和飑线风时，就会导致风偏现象的发生，从而对电力系统供电的安全性和稳定性造成影响。
2 风偏故障的特点
强风（或龙卷风、飚线风）是导致风偏放电的主要原因。根据当地气象部门证明，多次风偏故障时放电发生的区域均出现了少有的强风，在现场查询中也发现附近有大树被吹到或连根拔起的现象。强风的发生具有以下特点：
在强风作用下，导线沿风向会出现一定的位移和偏转。另外，在间隙减小，空间场强增大时，在导线金具的尖端和塔身的尖端上会出现局部高场强，使放电更容易在这些位置发生，从现场放电痕迹可观察到，一部分放电出现在脚钉、导线金具和角钢边缘尖端上。强风导致输电线路间隙距离减小、空气绝缘强度下降，从而发生风偏放电。
3 防风偏的主要措施
3.1 加装重锤
针对于500kV超高压输电线路跳线串，通常会通过加装重锤的方式来防范风偏的发生。但通过加装重锤并不能从根本上解决悬锤串风偏闪络问题，其所产生的效果十分有限，因此还要针对实际情况采取其他有效的防范措施。
3.2 加装防风拉线
500kV超高压输电线路中一些风力较大的区域内，可以通过加装防风拉线来起到防范风偏的作用。加装防风拉线可以采取边相引流防风拉线及中相引流防风拉线两种方式。通过在悬垂线夹处加装延长挂板来完成边相引流防风拉线的连接，利用跳线托架通过金具连接实现中相引流防风拉线的架设，同时中相引流防风拉线在下横担处进行直接固定，边相引流在条件允许情况下可以在本体安装支架进行固定，需要落地固定时，则需要同步对拉线防盗及接地装置等进行完善。虽然通过加装防风拉线能够有效的抑制风偏的发生，但由于风偏转动不灵活及长时间受力情况下，再加之线路金具极在疲劳状态下发生损坏，因此会对输电线路运行带来一定的安全隐患。
3.3 防止V串复合绝缘子掉串
近年来由于土地资源十分紧张，这也使输电线路建设受到了较大的影响，因此V串绝缘子在500kV超高压输电线路中应用十分广泛。这也导致在一些微地形区域及风力较大区域，V串绝缘子掉串事故发生较为频繁，一旦V串绝缘子发生掉串，则极易导致风偏故障发生。因此在防风偏措施中，需要有效的对V串复合绝缘子掉串问题进行防范和解决。
3.4 优化绝缘子型式，采用防风偏绝缘子
防风偏绝缘子的出现有效的实现了绝缘子型式的优化，新一代防风偏绝缘子具有较多的优点，不仅绝缘子风偏摆动较小，而且导线和杆塔之间的电气间隙也较进一步增大，安装更为可靠，为后续工程技改留下了一定的空间。由于防风偏绝缘子的偏移值较小，这也使其投资有所降低，在不加重锤及防风拉线等情况下能够有效的满足防风性能要求，这也使防风偏绝缘子在500kV超高压输电线路得以广泛应用，而且取得了较好的应用效果。
3.5 输电线路风偏校核的主要方法——间隙圆法
间隙圆法，即直接在设计图纸上做图，确定每基杆塔的最大允许风偏角，然后根据最大风偏角来校核各种气象条件下的风偏。这种方法适合于手工校核，需要校核人员查阅大量图纸资料，获取相关数据，然后作图分析，劳动强度大，效率不高。
为了提高工作效率，从风偏角计算和风偏校核两个方面入手，设计计算机模型，将计算器手工计算，作间隙圆等工作通过建立数学模型，编写计算机程序，实现了输电线路风偏校核的电算化。
4 结束语
高压输电线路发生风偏是影响电力系统稳定运行的重要因素，所以应该对风偏现象进行深入的研究，分析风偏发生的原因，进而制定出有效的防范措施。高压输电线路发生风偏主要是受到灾害性气候条件以及设计、运行维护等因素的影响，所以应该提高输电线路自身抵御强风的能力，优化设计方案，加强运行维护管理，最大限度的降低输电线路风偏的发生，确保电力系统的安全稳定运行。
参考文献
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