沙漠区域输电线路绝缘子风偏运动分析

李晓光，龚浩，金铭，王建，刘春翔，李昆，刘健

(1．国网新疆电力有限公司电力科学研究院，新疆 乌鲁木齐830011；2.南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司，江苏 南京 211106；3．国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北 武汉 430074)

0 引言

极端环境灾害影响范围广，受灾损失巨大[1-3]，以沙漠区域的风沙灾害最为典型.风沙灾害带来的系列故障中输电线路绝缘子风偏、连接金具磨损等问题尤为突出.

有关输电线路风偏相关的研究，早期主要以计算仿真模拟为主.考虑到线路的阻尼效应，研究者通常采用频域计算方法，深入分析了振型组合阶数以及组合方式对输电线路动态风偏结果的影响[4-5]，或者分析输电塔线体系在风振影响下的响应频域特征[6-7].也有研究者考虑到绝缘子串和导线之间的耦合效应，采用有限元仿真了自然风灾环境下的线路风偏情况，给出了相应的计算手段[8].沙尘环境引起的风偏间隙放电相关的研究，放电间隙的安全评估工作[9]，沙粒大小、空间分布和沙粒密度等因素对放电的影响研究[10-12]，是目前研究者关注的热点问题.

绝缘子风偏运动过程引发的连接金具磨损问题，相关的研究报道较少，研究主要集中在试验模拟方面.较为系统的是国网电力科学研究院和新疆电力科学研究院等单位，实验模拟了金具沙粒磨损特征，分析了风力、沙粒等环境参数对金具磨损的影响以及磨损引起的金具电晕特性[12-14]，并探索了地理环境、风速风向等因素对线路金具寿命的综合影响[15].此外，采用CIGRE、EPRI以及东京电力研究院推荐的图像分析方法研究了输电导线的运动轨迹，推测运动中绝缘子和导线的结构特征[16-18]；……