110kV,Z1型直线杆防风改造技术应用

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【摘要】针对兰州地区经常出现的30m/s以上大风气候特征对辖区110kV Z1型直线杆安全运行存在的导线风偏摇摆角不能满足要求的严重隐患，多次在局部地段由于大风造成设备强迫停运安全生产难题，本文重点介绍了Z1型直线杆防风改造技术，从根本上解决了影响输电线路安全运行的隐患。

【关键词】风偏摇摆角；导线风偏距离；间隙距离；偏移距离

一、概述

近年来，甘肃兰州供电公司110kV输电线路多次在大风天气由于导线风偏距离不足导致间隙放电造成线路强迫减负荷停运，为电铁用户专线，电气化铁路、输电线路的安全可靠运行带来很大的影响。成为亟需解决的重大生产难题。

对此，甘肃兰州供电公司专业技术人员进行认真分析和研讨，得出导致Z1杆风偏不足的主要原因有三个方面：一是目前挂网的合成绝缘子重量较原来的悬式资质或玻璃绝缘子轻，使导线风偏值最大；二是目前挂网的合成绝缘子结构高度比原来的绝缘子有所加长，使发生风偏时间隙距离不能满足要求；三是特殊区域的瞬时风速接近或超过了设计的最大风速。因此，要使设备能够处于一个长期安全、稳定运行的局面，就必须对110kV Z1型直线杆存在的安全隐患进行彻底的改造。以提高线路运行水平，保证电网安全、可靠运行。

二、技术现状

兰州地区110kV输电线路建设之初大多是采用的LXP-7和XWP-7绝缘子，根据导线型号的不同有单串和双串之分。后由于玻璃绝缘子自爆问题，陆续将玻璃绝缘子换成合成绝缘子，减少了污闪事故，自08年开始对110千伏线路进行了调爬，即在合成绝缘子串上方加装一片玻璃绝缘子，以提高设备的空气间隙和放电电弧距离，加强设备绝缘水平，保证线路安全运行。然而在调爬后，虽然增加了绝缘间隙，也使得绝缘子串的长度增加了146mm，在同等级大风的情况下，悬垂线夹偏移的距离要比调爬前增加，容易造成线路对杆身及拉线放电。其原因主要有以下几点：

（1）110千伏输电线路设计存在缺陷。对于大风地区的考虑不足，Z1杆（根开4m，呼高13.1m）的参数不能满足特殊区域110kV输电线路的安全运行要求。

（2）近年来110千伏输电线路大规模更换使用合成绝缘子，截至目前挂网的合成绝缘子均参照GS1101相关参数为准，合成绝缘子的结构高度增大，重量减小。

（3）大风条件下，110千伏Z1杆摇摆角不能满足要求，尤其对于Z1型加高杆，有导线对拉线放电跳闸的现象发生。

三、防风改造技术路线及创新点

目前在甘肃省电力公司系统内110kV输电线路大量使用Z1型直线杆，线路通过地区的气候复杂多变，局部大风气候严重影响输电线路的安全运行，对此运行维护单位只能被动接受，不实施技术改造就无法从根本上解决问题。对已运行的110kV Z1型直线杆有发生故障的地段实施防风技术改造，消除设备隐患，保证线路安全运行，是供电企业发展的必然要求。所以，110kV Z1型杆技术改造的应用，不仅在兰州地区110kV线路中可以推广应用，还可以在系统内的其它同类型输电设备上推广应用。项目适用性、推广应用的前景较为广泛。

该技术的应用具有以下优点：

1.提高输电线路的供电可靠性，解决目前输电线路在大风对Z1型杆造成的风偏问题，减轻运检人员的工作强度。

2.全面提高输电线路安全稳定运行的水平。

3.杆塔的基本数据结构不变，对相邻杆塔的稳定性没有影响。

4.导线应力保持原设计值。

5.减弱了大风对Z1型杆，尤其是Z1型加高杆安全运行的影响。

6.增大了两边相导线对杆身的距离。

7.减少了间隙放电的几率，杜绝线路强迫停运事件发生。

同时，该技术还具备以下创新点：

（1）中相采用“V”型悬挂，极大地减小了中相导线的风偏角。

（2）两边相采用Z2横担，在保持设备稳定性的同时有效增大了杆塔的电气间隙。

（3）改造所需材料少，改造费用较低。

四、防风改造技术的实施方案

（1）110kV Z1型直线杆防风技术改造的应用示意图：

（2）将原Z1型直线杆中相导线采用的“I”形悬挂方式改为“V”型双绝缘子串悬挂，以加强导线相对位置的固定性。

（3）原Z1杆导线横担中段横担结构不变，仅在其左右相对位置冲孔，加装角钢。

（4）将两边相横担统一更换为Z2型边相横担，其横担长度比原Z1型横担长度增加了0.25m。以增加导线与杆身之间的间隙距离。

五、应用效果

改造运行以来，线路未再发生过大风导致间隙不足造成的线路紧急强迫停运事件。有效预防和解决了风口地带110kV线路大风情况下由于电气间隙不足造成设备强迫停运的问题，实现了输电线路在大风特殊天气条件下的安全、稳定、经济运行，减少了线路强迫停运次数，提高了线路安全运行水平，收效明显。对长期大风气候条件下运行的110kV输电线路进行防风技术改造，完全消除了设备的安全隐患和缺陷，满足了输电线路安全运行的要求，预防和杜绝了设备强迫停运事件，减少了运行检修人员的工作强度，提高了输电线路的安全运行水平和供电可靠性。

六、已取得的安全经济效益

效益主要表现在解决了影响线路安全运行的事故隐患，根本上杜绝了因110kV Z1型杆在大风气候引发线路风偏不足强迫停运的问题，从而保障了输电线路的安全运行，提高了电网供电可靠性和安全稳定运行水平，符合目前输电线路差异化设计的思路，通过局部的提升设计等级或对现役设备实施技术改造达到提高整体输电线路某一方面运行水平的目的，使我们的输电线路逐步向“电网坚强”的最终目标迈进。

同时，对于重要负荷线路如电气化铁路专供线路，虽然Z1型杆数量较大，但影响输电线路安全运行的风口地带并不多，对此地区的Z1型杆进行防风技术改造就会杜绝大风引发的风偏不足导致线路强迫停运事故，杜绝由此引发的严重后果。改造一基杆塔只需不到4千元，一条线路也只需数万元就会一劳永逸的解决设备的此类安全隐患。

由此可见，《110kV Z1型杆技术改造的应用》为特殊区域输电线路的安全、稳定、经济运行提供了很好的保障，极大的减少了线路的强迫停运次数，为线路安全运行奠定了良好的基础。其经济效益是巨大的，也具有十分重大的社会意义。

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