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《特高壓輸電線路抗風偏閃絡性能的計算分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、西南交通大學碩士研究生學位論文第1頁第1章緒論1．1課題的研究背景及意義近年來，國家電網公司所屬的超過110kV的線路共發(fā)生風偏閃絡300多起，其中1999年"-'2003年國家電網建設有限公司所轄的500kV輸電線路共發(fā)生31起風偏閃絡故障，涉及江蘇、浙江、安徽、湖北、河南、山東、山西、北京、內蒙古、黑龍江、遼寧等省市區(qū)。據不完全統(tǒng)計，2004年全國500kV輸電線路總長度約超過40000km，發(fā)生21次風偏閃絡。從以上數據來看，高壓輸電線路的風偏閃絡率似乎并不高，但是與雷擊閃絡和操作沖擊閃絡不同的是，絕大多數風偏閃絡是在工作電壓下發(fā)生的。由于風的
2、連續(xù)性，風偏閃絡跳閘后一般不能成功重合閘，從而導致了線路的停運。運行經驗表明，目前的風偏閃絡率指標已不能滿足線路安全運行的要求【l卅。風偏閃絡事故是電網正常運行的重大安全隱患，且線路因風偏閃絡跳閘后重合閘不易成功，嚴重影響了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，因而造成重大的經濟損失。絕緣子串和跳線的風偏角過大是產生風偏閃絡事故的直接原因，因此高壓輸電線路絕緣子串和跳線的風偏受到研究和工程領域的廣泛關注。深入研究輸電線路絕緣子串和跳線的風偏角以及導線到桿塔之間的最小空氣間隙，并對線路抗風偏閃絡性能進行評估，對提高電網的安全運行和線路桿塔設計水平都有重要的工程實際意
3、義和技術經濟效益。高壓架空輸電線路外絕緣水平主要取決于架空輸電線路的工頻電壓、操作過電壓和雷電過電壓。對于輸電線路而言，絕緣子串長以及懸垂絕緣子串和跳線風偏角的確定，是塔頭尺寸確定及結構設計的基礎，直接影響線路工程造價和運行可靠性。隨著我國“西電東送”工程的實施，超特高壓的輸電線路建設將會越來越多，對懸垂絕緣子串和跳線抗風偏能力的要求也越來越高。因此，研究輸電線路的風偏現象對高壓輸電線路桿塔塔頭設計以及安全穩(wěn)定運行具有重要的意義。隨著我國特高壓電網的建設，將會越來越多的直流+800kV及交流1000kV西南交通大學碩士研究生學位論文第2頁級以上的輸電
4、線路投入建設及使用。根據國家電網規(guī)劃研究，2020年為滿足“全國聯網、西電東送、南北互供”的需要，將構建由百萬伏級特高壓電網組成的全國主干網架。由于特高壓輸電線路絕緣子串較長(一般10m以上)，因此對其抗風偏性能要求也就更高。晉東南～南陽～荊門1000kV特高壓交流試驗示范工程將于今年建成投產f5】，該工程是我國特高壓電網建設的又一重要里程碑，其抗風偏閃絡性能的高低是關系到其能否安全穩(wěn)定運行的重要因素之一，因此對其抗風偏閃絡性能進行準確計算是十分必要的。1．2國內外研究現狀國內外在風對輸電線路作用的研究大多是針對輸電線路的舞動和風振方面的研究，而在絕
5、緣子串及跳線風偏方面的研究還比較少。風偏與舞動主要原因都是由風作用到線路上引起的，但是它們之間卻有著很大的區(qū)別，發(fā)生舞動的風速主要集中在5m／s---"10m／s之間，約占所有舞動情況中的50％，且在30m／s以上的風速下幾乎沒有舞動記錄；但是對于風偏來說，風速越大風偏現象就越嚴重，發(fā)生閃絡的概率也就越大，且導線舞動多產生于平原開闊地帶，而風偏閃絡故障卻多發(fā)生于微地形、微氣候等易形成大風地區(qū)。．目前國內對輸電線路風偏計算方法研究還不是很多，重慶大學與西南電力設計研究院曾研究過動態(tài)風作用下懸垂絕緣子串的風偏模擬計算【3，61。其采用有限元軟件ABAQU
6、S對懸垂絕緣子串在動態(tài)風作用下風偏響應進行了分析。吉林省電力勘測設計院1980年做過懸垂絕緣子串與跳線在風洞(8x6m2)中的試驗【7】。根據風洞截面的具體情況，分別對導線、絕緣子串和跳線進行試驗，然后再進行導線和絕緣子的組合試驗，測得相關數據564組，給線路設計提供了一定的參考作用。針對風壓不均勻系數口取值偏大問題，中國電力科學研究院曾在1980年做過懸垂絕緣子串風偏角的實Nt81。其把風偏角測試儀安裝在錦州220kV輸電線路的桿塔上進行了2年的長期測試，得到一批關于風偏角和風速風向的記錄。通過對數據進行處理得到風壓不均勻系數口=0．69，這個數值
7、在當時是低于我國規(guī)程推薦值，但高于德國實測數據計算出的口值。目前風壓不均勻系數取值也存在較大爭議，但這次爭議主要是認為風壓不均勻系數取值偏小以致造成風偏閃絡故障率增加。雖然國內還有很多文獻對我國輸電線路中風西南交通大學碩士研究生學位論文第3頁偏現象進行計算分析，但都缺乏深度【9．151，僅對事故進行了簡單的分析。國外關于風偏計算方法的研究基本圍繞絕緣子串到桿塔最小空氣間隙及輸電線路到其他物體最小空氣間隙來進行分析計算。JohnG—St．Clair在文獻[16】給出了風偏狀態(tài)下導線到建筑物或其他物體時最小空氣間隙的計算式，并給出算例。AllenL．Cl
8、app．在文獻[17]中介紹了三種輸電線路絕緣子串風偏角的計算方法，即：①弦多邊形法，雖然此種方法比較準確，
