浅析变电站出线偏角过大的措施及校验

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输变电工程设计中，输电与变电专业配合时经常会遇到出线对架构横梁垂直线的偏角θ超过了要求数值。规范要求在选用出线构架宽度时，应使出线对架构横梁垂直线的偏角θ不大于下列数值：35kV―5 o；110kV―20 o；220kV―10 o；330kV―10 o；550kV―10 o。如出线偏角大于上列数值，则需采取出线悬挂点偏移等措施，并对其跳线的安全净距进行校验。

关键词：出线偏角；安全净距；措施；校验

1控制偏角θ的原因

设线路绝缘子串的长度为λ, 出线对架构横梁垂直线的偏角为θ。则带电导线对构架横梁的相地距离在不考虑风偏等因素的情况下为λ*cosθ，随着θ的增大，此值变小，当θ大到一定程度，此值就会小于安全距离。

2偏角θ超过了要求限值的几种情况介绍

2.1不少变电站已运行了几十年，变电站原有架构一般采用环形水泥电线杆和三角形桁架梁作为承重受力架构，由于超期服役、材料老化和线路升级（荷载加大）等原因，目前部分变电站架构已经出现较为明显的变形和电杆倾斜，危及电网设备的安全运行。淮安220kV淮阴变存在上述情况，于2010年进行了构支架改造工程可行性研究。淮阴变原220kV采用双母线带旁路接线方式，配电装置采用户外半高型布置方式，改造后取消旁母，配电装置改为支持管母双列、单向出线中型布置，均为架空出线方式。配电装置间隔宽度由14m调至13m，220kV配电装置场地增加了环形道路，间隔位置出现了平移，与线路终端塔位置发生了偏移。

2.2淮安地区110kV户外变电站普遍采用江苏电网输变电工程标准化设计110-A-1方案。一般一期110kV架空进线2回，分别开入110kVI、II段母线，两回进线在变电站构架处中心距为26.7m，如果线路终端塔位置距离变电站构架不足够远，偏角θ就会超过要求的数值。如图示为淮安110kV黄集变间隔和线路终端塔位置示意图，线路采用同塔双回架设，终端塔距离变电站构架为21m。用制图法测得1#进线A相偏角为35.63o，B相偏角为31.36o，C相偏角为26.43 o。2#进线偏角也已超出了要求值。

3偏角θ的校验及解决措施

3.1 偏角θ的校验实际就是相地距离的确定。

（1）进出线引下线与架构支柱间的相地距离校验按三种情况求出D1值，此三种情况分别为①大气过电压、风偏条件；②内部过电压、风偏条件；③最大工作电压、短路摇摆、风偏条件。

计算公式D1≥OC+fYsinα”+A”+d/2*cosα”＋r＋b/2（式中参数见前图示）。

其中A”为上述三种状态下带电部位至接地之间的最小电气距离；fY为引下线的弧垂；α”为风偏摇摆角；d为导线分裂间距；r为导线半径；b为架构立柱直径（单位cm，下同）。

（2）当采用跳线时，边相跳线与架构支柱间的相地校验按下式校验计算：D1≥x1+ A1+d/2*cosα1＋r＋b/2（x1为跳线的风偏水平位移，α1为跳线的风偏摇摆角）。

黄集变进线采用跳线方式，经计算，图示1#出线C相跳线与架构支柱间的相地距离D1≥约180cm。

（3）阻波器风偏要求的相地距离按下式计算：D1≥X1+X2+A1＋b/2（X1为阻波器的风偏水平位移，X1为悬挂阻波器的绝缘子串的风偏水平位移）。

（4）架构上人与带电体保持B1值（带电作业时带电部分至接地部分之间的最小电气距离）所要求的相地距离按下式计算：D1≥B1+41.3/2+d/2*cosα＋r＋s（s为带电体在架构上人时的风偏水平位移，α1为带电体的风偏摇摆角）。

（5）相地距离的推荐值。根据以上引下线及跳线在各种状态下的风偏摇摆，阻波器的风偏摇摆，架构上人与带电体保持B1值等所要求的相地距离，取其中的最大值作为进出线相地距离的推荐值。

3.2 类似构支架改造工程可以采取调整间隔距离和宽度来对线路终端塔位置，使偏角θ满足要求。在淮阴变构支架改造工程中，为了缩小间隔位移，使变电间隔尽量对原有线路终端塔位置，除了采取整体平移、灵活布置母联、母设间隔位置外，另外在间隔中间还增加了3m宽的巡视小道。加上线路终端塔位置距离变电所较远，经现场勘察并校验偏角θ均能满足要求。

3.3 对于采用江苏电网输变电工程标准化设计110-A-1方案的110kV户外变电站，在不影响红线的前提下，可以采用倒推的方法确定线路终端塔位置。在双回进线间隔距离为26.7m的情况下，线路终端塔至少离变电站构架多远，才能够避开偏角θ过大的可能性。经计算并校验，此距离约为42m。

对于如黄集变的偏角θ已超过范围的情形，可以采取调整线路挂线位置和增加跳线的措施。在以后类似此种变电站方案（单母分段，四回进线），一期线路终端塔设计中建议上两基，一方面确保了安全可靠，又便于后期扩建。

3.4 另外，在设计中还应注意，为满足出线架构侧向受力条件，220kV和110kV出线偏角平均值（正反向）不应大于10 o。如果出线零挡采用同塔双回路，则终端塔宜设在两出线间隔的垂直平分线上。

4结语

在输变电工程设计中，通过合理的间隔调整等措施控制出线偏角θ很重要；当偏角过大时采取必要的措施并校验，对确保电力系统的安全稳定运行更重要。偏角过大的校验比较复杂和繁琐，实际工程设计中，提前采取措施控制显得尤为重要。

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