高壓輸電線路故障類型與防范措施分析

曹劍鋒

四川省綿陽電業(yè)局游仙供電局，四川綿陽 621000

高壓輸電線路故障類型與防范措施分析

曹劍鋒

四川省綿陽電業(yè)局游仙供電局，四川綿陽 621000

高壓輸電線路是整個電力工業(yè)的主動脈，提高線路的安全運行水平是線路經濟合理運行的重要保障。本文結合筆者長期的高壓輸電線路運行的實際工作經驗，對常見的輸電線路故障類型進行了總結，并針對線路故障提出了快速查找和故障處理的有效措施，保證高壓輸電線路供電的可靠性，提高電能的服務質量。

高壓輸電線路；故障類型；防范措施

高壓輸電線路是電源-變電站-電力用戶間的紐帶，由于高壓輸電線路架設在高山偏遠的地區(qū)，運行環(huán)境復雜多變，如何提高輸電線路的運行水平是線路運行人員研究的一個重點。

1 故障原因統(tǒng)計

隨著計算機技術、電力電子技術以及通信技術的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護措施基本能夠滿足保證線路正常運行，但是由于外力和設備原因導致的線路故障是繼電保護裝置不能預測和控制，必須對由外力造成的線路故障進行認真的分析，找出快速有效的解決措施。對我局運行管理的高壓線路故障進行相應的統(tǒng)計，整條輸電線路故障類型率如表1所示：

表1 高壓輸電線路原因統(tǒng)計表

從表1中可以看出，造成高壓輸電線路故障主要因素包括自然外力、人為外力和設備自身問題3大部分，其中自然外力占據整條輸電線路故障的50%，以雷擊線路故障為最多的，但是自然外力對線路的破壞是人為不能控制的但可通過提高線路綜合防雷水平，降低雷電對高壓線路的破壞作用。人為外力和設備自身問題是輸電線路故障的另外兩大部分，占據整條線路故障的25%，人為破壞類型也比較多，如架空線路下施工機械操作部當導致架空線導線碰線、斷線，架空導線因纏繞異物（如風箏、氣球、孔明燈、小動物等）導致輸電線路發(fā)生交叉短路或接地等故障。由于輸電線路運行環(huán)境的惡劣性，常常導致電瓷元件發(fā)生污閃、變壓器過電壓、避雷器擊穿、各類附件變形損害等故障。

2 架空線路常見故障類型

按照故障點和導致故障發(fā)生的外部條件，高壓架空線路故障大致可以分為：單相接地故障、短路故障、斷線故障3大類。

2.1 單相接地故障

單相接地故障是供配電系統(tǒng)種最為常見的故障，當線路長期處于潮濕、雨水等環(huán)境中就容易發(fā)生單相接地故障。在中性點非接地高壓系統(tǒng)中（35kV及以下），故障發(fā)生后，故障相電壓變?yōu)榱悖枪收舷嗟碾妷壕蜁叩骄€電壓，電壓幅值大大增加，容易造成線路過電壓，導致電壓幅值長期超過設備耐壓水平而發(fā)生設備燒毀事故。如果故障發(fā)生后沒有及時切除，在高電壓條件下，線路會劇烈發(fā)熱，導致相間絕緣破壞引起相間短路的嚴重事故。

2.2 短路故障

在運行時出現(xiàn)外部導體跨接導線、相間絕緣被擊穿等情況都會導致架空線路發(fā)生短路故障。

2.3 導線斷路

斷路就是導線發(fā)生斷裂而使供配電回路不同的故障。在斷路點處有時會由于沒有出現(xiàn)明顯的斷開點而發(fā)生間隙，而產生巨大的電弧，在導線處劇烈發(fā)熱，嚴重會導致系統(tǒng)中的供配電設備發(fā)生火災是或爆炸事故。對于三相供電的電動機而言，由于電機可以在缺相下運行，但是當發(fā)生單相斷路時，電機就會在超過額定電壓的電壓幅值下運行而發(fā)生燒毀事故。

3 故障快速查找

在高壓輸電線路運行過程中，要經常對線路繼電保護裝置進行監(jiān)視，實時調看相應的數(shù)據表格，分析線路的整體運行工況。為了提高故障發(fā)生處理速度，本人結合自己長期的運行經驗，將故障后的快速查找措施總結如下：

1）當發(fā)生線路故障報警時，應立即根據中控室線路繼電保護動作情況，按照錄波器上顯示的距離及保護測距數(shù)據，初步分析判斷故障可能發(fā)生的地點。結合線路可能發(fā)生地點的氣象條件、工程地質等特殊特性，初步判斷故障類型。

2）對于發(fā)生故障的線路運行工段，故障不能通過裝備自動解除時，首先應向上級報告線路故障的初步情況，并立即組織相應的檢修維護人員進行線路檢修，并按各自的特長統(tǒng)籌分配人員。運行人員首先向查巡人員交待故障可能發(fā)生的區(qū)段和故障類型，并實時通過通信裝置告知查巡人員故障特性變化特性，便于查巡人員及時的找到故障點，并采取有效措施。

3）查巡小組間應在查巡過程中進行相互的數(shù)據交換分享，并通過對巡查結果的匯總分析，對初步判斷的故障點和類型進行核定和修正。對于一次巡查不能切除故障時，應擴大巡查范圍，并對故障數(shù)據和故障特性進行重新分析判斷，必要時還需采取現(xiàn)場試驗等提高排查故障速率的措施。

4）對于山區(qū)架空線路進行巡查時，一要注意巡查人員的人身安全，對于需要進行設備試驗的故障情況時，需要選擇合理的工作點，防止發(fā)生邊坡滑坡事故。山區(qū)架空線路多為大檔距桿塔，巡查人員應該實時通報相應的巡查結果，對于處于檔中線路，要注意線路對地、對樹距離的查看，同時注意分析故障是否由雷電引起故障，必要時根據工程的實際情況結合雷電定位系統(tǒng)進行故障的排查工程。

4 故障防范措施

4.1 單相接地故障防范措施

對于架空線路應該組織相應的維護人員，定期查看線路的運行情況，對要超過安全距離的樹木進行相應的修枝處理。對于絕緣子污閃而導致的單相接地故障，應按照相關規(guī)定定期對絕緣子表面及瓷瓶內的污染物進行清除，同時在設計過程中，根據工程的特殊性，選用質量合格、性能特性達標的絕緣子和支柱，并在附件安裝工程中，嚴格按照相關規(guī)定進行絕緣子耐壓試驗，并在試驗過程中由質檢技術人員和工程監(jiān)理人員進行現(xiàn)場質量檢查和監(jiān)督。對于夏季用電負荷高峰期，應按期利用紅外溫度探測儀對導線接頭處進行溫度檢測，當發(fā)現(xiàn)溫度過高時，應立即采取拉閘限電措施，保證線路中電氣設備的安全。對于由于雷電原因引起的單相接地故障，應該選用線路綜合防雷措施，選擇合理的防雷設備進行線路的雷電保護。

4.2 短路故障防范措施

在其它工程設計和施工過程中，應該盡量避開與架空線路重合的線路，并充分考慮施工機械的工作范圍，留夠足夠的施工余地防止出現(xiàn)施工車輛撞桿塔事故的發(fā)生。對于線路架設過程中，應該選擇與道路平行的方式布置。在高壓桿塔上應設置醒目的禁止警示牌，防止造成觸電事故的發(fā)生。對于由于風箏、孔明燈等造成線路發(fā)生交叉短路的故障，應該加強安全用電宣傳。

4.3 設備故障防范措施

在架空線路設計和施工過程中，應積極采用成熟的新設備和新技術，提高電網整體的自動化水平。盡量選用自帶故障檢測系統(tǒng)的斷路器和刀閘，提高裝備的自動檢測保護特性，對于線路雷電防護采用避雷線、避雷器及其他綜合防雷措施，并制定相應的線路檢修維護程序，對線路進行定期巡查和維護，保證線路的安全可靠運行。

5 結論

高壓架空線路是一個供配電綜合電能交互系統(tǒng)，線路故障將會給電力企業(yè)及電力用戶帶來巨大經濟損失。采取合理措施快速對高壓輸電線路故障進行分析判斷，并組織相關人員快速切除故障，對提高高壓輸電線路供電可靠性有明顯的實際意義。

[1] 李洪昌.輸配電線路的運行與保護[J].中國電力企業(yè)管理.2007（3）：67.

[2] 段慶成，陳忠祥，等.加裝線路避雷器方案的設計[J].電磁避雷器，2002（6）：23-29.

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1674-6708（2010）18-0043-02