一起臺風引起的內陸架空電力線路風偏故障分析

葉靖灝

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一起臺風引起的內陸架空電力線路風偏故障分析

葉靖灝

（廣東電網有限責任公司清遠供電局，廣東 清遠 511500）

廣東是我國臺風登陸最多的省份。因為廣東地處太平洋西海岸，屬于熱帶海洋氣候，所以是多臺風登陸的要沖地域。清遠地處粵北，雖屬內陸地區，但受臺風行徑風圈影響，仍存在局部瞬時大風引起線路風偏后水平安全距離不足的風險。通過對地區一起因架空線路風偏跳閘故障分析，剖析了架空線路防風偏工作存在的不足，提出了架空線路在建設、驗收、運維方面的防風技術工作措施建議。

架空線路；風偏；跳閘故障；臺風

輸電線路在復雜環境中，容易遭受臺風影響，導致線路風偏跳閘故障，使線路無法正常運行。如何在線路設備結構和安裝工藝方面進行改進，減少同類事故發生，是我們值得深思與探討的地方。本文以一起架空電力線路風偏跳閘故障為例，對風偏進行校核后，再對故障進行具體分析，提出合適、有效的改進措施。

1 故障情況

2018-09-16T15：23，110 kV一線縱聯差動，距離I段保護動作跳閘，A相故障，重合不成功；2018-09-16T16：00，強送成功；2018-09-16T16：13，110 kV一線縱聯差動，距離I段保護動作跳閘，A相故障，重合不成功。

根據市氣象臺2018-09-16發布的市區風雨實況，2018-09-16T15：00—2018-09-16T16：00，清遠氣象局觀測站陣風達33.3 m/s（12級）。初步判斷受2018年第22號臺風“山竹”（超強臺風）風圈影響造成，故障查找情況如下。

經檢查發現110 kV一線因受臺風影響，#14-#15塔A相導線擺動造成對線邊房屋墻體放電跳閘，2018-09-16T18：23，斷開110 kV一線122開關。2018-09-16T22：59，確認現場風力減小，線路擺動幅度減小，110 kV一線滿足運行條件，送電正常。

次日經無人機檢查發現，110 kV一線#14-#15塔A相導線有明顯電擊花點，導線無損傷，不影響運行，現場實測A相導線與墻體水平距離7 m?，F場情況如圖1所示。

2 風偏校核情況

對于線路本體結構的空氣間隙、以及線路通道物的安全距離，需要結合實際運維情況進行校驗，以判斷是否滿足規程要求。根據設計規范，結合110 kV一線竣工資料，故障檔計算使用到的相關參數選取如下。

廣東地區的地球重力加速度g取9.78 m/s2。

導線型號：LGJ－300/40。

導線比載為：

導線計算截面積：=338.99 mm2。

導線直徑：=23.94 mm。

導線重量：=1 133 kg/km。

雙聯懸垂復合緣子串受風面積取0.45 m2，自重1=

20 kg=196.6 N；

電線風壓不均勻系數，計算風荷載時，若風速30≤＜35，取0.61；

電線體型系數SC，當導線外徑>17mm，無覆冰時SC取1.1；

風速高度變化系數h，當=20～30 m時，h=1.1；本方案計算用最大風速取=30 m/s；設風向與電線軸向間的夾角=90°（即最不利情況）。

根據收資情況，#14塔水平檔距h=520 m；垂直檔距為v=668 m，#14-#15檔距為506 m。

2.1 計算過程

30 m/s風速時導線荷載計算如下。

導線風荷載為：=0.625SCh（h）×sin2×10-3=5 150.70 N。

導線自1=1××v=7 401.9 N。

由此計算#14塔絕緣子串風偏角為：

線路風偏具體情況如圖2所示。

圖2 線路風偏示意圖（風偏角φ）

2.2 危險點弧垂計算

在溫度為27 ℃、風以30 m/s速度正面吹向導線的情況下，根據導線放線弧垂表得知#14-#15檔最大弧垂m=16.1 m。對于最大風時最大弧垂點處風偏搖擺水平距離，當2=1.65 m（懸垂串長）時，最大風偏距離1=（m+2）×sin=8.46 m。

3 故障原因具體分析

2018-09-16線路短時間內連續2次跳閘，具有風偏跳閘的特點，且跳閘時間與氣象部門報告的臺風“山竹”風圈行徑時間相吻合，同時氣象部門監測的風速超過多年歷史水平，具有引起線路風偏的可能。

2018-09-17，利用無人機對線路進行檢查，發現故障導線有明顯花點痕跡（該點與故障測距相吻合），且線邊房屋表面有明顯放電導致破損痕跡，實測導線故障點（即最大弧垂點處）與墻體的凈空水平距離為7 m，距離小于最大風時最大弧垂點處風偏搖擺水平距離。

綜上所述，臺風“山竹”登陸后，因風力對導線作用后，使導線與墻體之間水平安全距離不足，導致線路故障跳閘，如圖3所示。

圖3 線路故障示意圖

4 整改及預防措施

4.1 整改措施

安裝相間間隔棒，對導線風偏有一定的抑制作用，能起到很好的固定效果；結合塔型，將導線掛線串改為V串。

4.2 預防措施

在架空輸電線路走廊狹窄地段，設計時適當減小線路平均使用檔距，減小風擺幅度。在可能有臺風風圈影響范圍內，結合實際規劃內陸防風區域，并在新建架空輸電線路時，導線優先采用V串掛線串，減小風擺影響；或安裝相間間隔棒，減少導線整體擺幅。防風可采用型線導線，更小的導線截面積以減小迎風面，減少導線受風擺動、線路檔中中間接頭。新投運線路驗收時，應進行風偏校驗，檢查導地線的松緊度以及周圍建筑物等風偏距離是否滿足輸電線路的運行要求。線路走廊附近應嚴格管控新建建構筑物，確保建構筑物距離線路的安全距離。臺風來臨前，應對存在風偏隱患的線路進行排查，對危害的線路安全的樹木進行清除，必要時提前對線路停電進行處理。舉一反三，對可能的風擺隱患進行校核、排查、整改，如拉線懸垂桿、線路走廊等其他異物。

2095－6835（2018）24－0072－02

TM863

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.072

〔編輯：張思楠〕