輸電線路運行故障的分析與防治

邊興宇

摘要：為了降低線路故障所引起的大面積停電事故的發(fā)生，近些年來高壓輸電線路跳閘率和運行故障的基礎(chǔ)上，總結(jié)了引起故障和跳閘的原因。其中主要包括雷擊、風(fēng)偏放電、外力破壞、鳥害等，本文針對引起輸電線路故障的主要因素提出了有效的針對性防治措施。

關(guān)鍵詞：輸電線路;防雷措施;運行故障;防治

輸電線路是電網(wǎng)的基本組成部分，由于其分布范圍廣，常面臨著各種不同地理環(huán)境和氣候環(huán)境的影響，當不利的條件及組合足以導(dǎo)致線路故障時，就會影響線路的安全運行，嚴重時可能會造成大面積的停電事故。近些年來國內(nèi)發(fā)生大面積停電事故就起源于線路故障，因此深入研究和分析輸電線路各類運行中的特點和機理，提出針對性的防治措施，對于增強電網(wǎng)預(yù)防自然災(zāi)害的能力和提高運行安全水平十分重要。

1輸電線路的運行故障

1.1雷擊故障

雷電作用下輸電線路出現(xiàn)一定的雷擊跳閘難以避免。每一地區(qū)一般都有一定的雷電活動周期和規(guī)律，在高山、丘陵、江河湖泊，地形復(fù)雜的地區(qū)易形成雷雨暴雨，天氣對這些線路區(qū)段會出現(xiàn)易雷擊區(qū)、易雷擊帶和已雷擊點。如在該區(qū)域無有效防霉措施，就可能發(fā)生雷擊跳閘事故。從線路地區(qū)環(huán)境分析，部分土地區(qū)土壤電阻高。桿塔接地電阻偏大易引起反擊跳閘;山區(qū)線路導(dǎo)致遭受雷擊繞擊，山坡傾角使導(dǎo)線的暴露弧而增大，增加了雷電繞擊的概率，特別是對500KV線路，雷電繞擊已成為雷擊跳閘的主要原因。

1.2風(fēng)偏放電故障

在輸電線路的設(shè)計和施工工程中，考慮到減輕架設(shè)的施工難度，將一些地形復(fù)雜、線路較長，建筑物等都避開處理。這樣在很大程度上減輕了架設(shè)輸電線路的施工難度，但是同時又出現(xiàn)了一個新的問題，輸電線路在一個空曠的環(huán)境下周邊沒有物體進行遮擋，那么當強風(fēng)來襲時又給輸電線路帶來了很大的考驗，從而對供電系統(tǒng)帶來了巨大的危害，當輸電線路運行時遇到大風(fēng)會產(chǎn)生偏閃現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象易于發(fā)生。風(fēng)偏閃絡(luò)現(xiàn)象出現(xiàn)時，會導(dǎo)致風(fēng)偏跳閘，引起大規(guī)模斷電，給人們的生活、生產(chǎn)帶來巨大的影響，如果風(fēng)源過于強大，有時還會導(dǎo)致電桿應(yīng)力的平衡，甚至壓倒桿塔導(dǎo)致引發(fā)更大的危害。

1.3鳥害

近些年來，鳥害故障偶發(fā)性大，流動性強，其發(fā)生區(qū)域的擴大增加了線路安全運行隱患。其中鳥害方面主要是糞道閃絡(luò)和鳥糞污閃。（1）糞道閃絡(luò)是當鳥在絕緣子懸掛點附近的橫擔上排便時，高壓導(dǎo)率的鳥糞將短接部分空氣間隙，即使鳥糞并沒有貫穿全部通道，也可能造成閃絡(luò)，由于線路電壓等級不同，故障的特點也有所不同。（2）鳥糞污閃。在潮濕氣候和雨霧作用下，當鳥糞染污絕緣子表面時，有可能形成沿絕緣子表面的閃絡(luò)。一般來說，如果鳥糞形成長路徑的貫穿性污染則有可能造成污閃。

1.4外力破壞

輸電線路外力破壞故障的主要原因有：（1）違章施工作業(yè)。表現(xiàn)在一些單位和個人置電力設(shè)備安全不顧，在電力設(shè)備保護區(qū)內(nèi)盲目施工，有的撞斷桿塔，有的高空拋物，有的違章建房、種樹、修路等。導(dǎo)致線路跳閘。（2）盜竊、破壞電力設(shè)備，危及電網(wǎng)安全。（3）輸電線路下焚燒農(nóng)作物，山林失火以及漂浮物（如放風(fēng)箏、氣球、白色垃圾等），導(dǎo)致線路跳閘。

2輸電線路故障的預(yù)防措施

2.1防雷

首先應(yīng)該做好基礎(chǔ)工作，通過雷電定位系統(tǒng)逐步積累每年的落雷分布、雷電流強度，并分析研究它們與線路跳閘率之間存在的內(nèi)在規(guī)律，逐步掌握雷擊和雷電流強度、地形、線路結(jié)構(gòu)的關(guān)系。結(jié)合歷年運行的經(jīng)驗和沿線地形、地貌、地質(zhì)、地勢，找出多雷區(qū)的易擊段和易擊桿塔，繪制電網(wǎng)雷電區(qū)域分布圖，因地制宜進行防雷設(shè)計和采取綜合防雷措施;合理有效的采用耦合地形和旁路架空地線，架空地線側(cè)向預(yù)防電針、塔頂多針系統(tǒng)、可控放電避雷針、線路型避雷器等防雷措施;還可加裝線路故障顯示器或磁鋼記錄器、避雷器動作記錄儀等相應(yīng)的監(jiān)測裝置，使其有利于雷電流幅值的測定和雷擊故障后的判別。在確定線路的防雷方式及措施時，應(yīng)根據(jù)線路的重要程度、地形地貌的特征、雷電活動的強弱、土壤電阻率的高低、已有的運行經(jīng)驗等，綜合分析并進行經(jīng)濟技術(shù)比較，采取合適的防雷保護措施。

常規(guī)的防雷保護措施主要有：避雷線、降低桿塔接地電阻、加裝耦合地線、安裝線路避雷器、加裝桿塔拉線。

2.2防止風(fēng)偏措施

（1）在線路設(shè)計階段應(yīng)高度重視微地形氣象資料的?和區(qū)域的劃分，根據(jù)實際的微地形環(huán)境條件合理提高局部風(fēng)偏設(shè)計標準;（2）應(yīng)盡量避免在面向?qū)Ь€側(cè)的桿塔上安裝腳釘和其他突出物;（3）在可能引發(fā)強風(fēng)的微地形，盡量采用“V”型串，可明顯改善風(fēng)偏造成的影響;

2.3鳥害的防治措施

對鳥害故障的技術(shù)措施一般有防、驅(qū)兩種方式。在防止鳥糞形成放電通道方面，采取的技術(shù)措施有：采用大盤徑絕緣子;加裝防鳥糞擋板;安裝防鳥罩;安裝防鳥網(wǎng);安裝鳥刺。

2.4防止外力破壞措施

電力設(shè)備覆蓋面廣，線路長，遍布野外，在防外力破壞上存在著很大的難度。需建立電力設(shè)備保護工作網(wǎng)絡(luò)，組織護線隊伍，明確責任，落實責任制，做好保護電力設(shè)備的宣傳;對易受外力損壞、破壞地段家庭線路運行巡視，加強現(xiàn)場監(jiān)督，定期輪訓(xùn)義務(wù)護線員，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和保護電力設(shè)備;嚴厲打擊破壞電力設(shè)施的違法犯罪行為，利用法律手段進一步加強對電力設(shè)備保護的執(zhí)法力度;研究各種防止電力設(shè)備被盜裝置，防盜鎖栓、金具、拉線等，并積極推動新型無拉線桿塔，以及其他各類具有防盜功能的新材料、新技術(shù)的推廣應(yīng)用。

2.5防治覆冰影響

電力企業(yè)結(jié)合覆冰影響，提出科學(xué)的解決措施，如：（1）電力企業(yè)設(shè)計分布比較安全的輸電線路，特別是在覆冰破壞強度高的地區(qū)，更是應(yīng)該加強線路設(shè)計，降低覆冰影響，同時在覆冰季節(jié)初期，做好全面保護工作，解決輸電線路的缺陷問題，形成穩(wěn)定的保護系統(tǒng)，嚴謹防止覆冰，因為覆冰容易發(fā)生不均勻的受力，所以電力人員調(diào)整桿塔位置，促進其外力受力平衡的位置，避免載荷過度拉斷輸電線路;（2）電力企業(yè)采用先進的除冰技術(shù)，針對覆冰明顯的輸電線路，實施除冰處理，加快覆冰的融化速度，排除覆冰影響，降低輸電線路的故障發(fā)生率，目前，除冰技術(shù)的效果較為明顯，各個地區(qū)加強除冰技術(shù)的應(yīng)用力度，以此滿足輸電線路覆冰防治的需求;（3）電力企業(yè)安排人員在覆冰季節(jié)，制定伏兵防治方案，結(jié)合覆冰防御與治理，規(guī)劃科學(xué)的處理方式，優(yōu)化輸電線路的運行環(huán)境。

2.6優(yōu)化電氣設(shè)計

輸電線路的外力破壞，主要是風(fēng)大使樹木壓到線路，所以應(yīng)該優(yōu)化電氣設(shè)計，輸電線路盡量不要與樹林離得太近，保持輸電線路通道無障礙。其次就是日益橫行的偷盜，應(yīng)該做好電力安全的教育，并在輸電線路上電桿下懸掛“高壓危險、嚴禁盜線”的標志牌。

2.7加強桿塔的機械強度

桿塔盡量選擇鋼桿，鋼桿最好選用加強桿。如果考慮經(jīng)濟型而使用水泥桿，也應(yīng)該選擇多組水泥組成的混合水泥桿結(jié)構(gòu);橫擔可以加厚，并選擇復(fù)合絕緣子，并涂上有憎水性的涂料，對于覆冰導(dǎo)致的跳閘，目前的新措施是使用覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)。

3結(jié)束語

本文從雷擊、風(fēng)偏放電、外力破壞、鳥害等方面對故障跳閘的主要特點和規(guī)律進行了總結(jié)，從環(huán)境外因和線路內(nèi)因兩方面分析了引起故障的主要因素并提出了有效的針對性的防止措施。在我們?nèi)粘５墓ぷ髦校讚?、風(fēng)偏放電、外力破壞、鳥害這幾個問題是影響輸電線路運行的最常見的問題，希望本文對日后的工作有所幫助。

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