電力線路運行中的故障分析與檢修

何文前

摘 要：分別對電力線路接地故障、短路故障、雷擊故障以及超負荷故障的現象以及發生的主要原因進行了分析。結合電力線路故障檢修的實際經驗，分別提出了對應的檢修技術方法，對提高電力線路的故障處理水平，保證電力線路穩定運行具有重要作用。

關鍵詞：電力線路；故障分析；故障檢修

0 引言

隨著電力能源在現代社會發展中發揮的作用不斷增加，關于電力供應以及電力質量控制的相關法律和法規不斷完善，在保證電力生產及使用過程中人身安全、設備安全等方面提出了更詳細的要求，使得電力能源的穩定安全生產，減少電力線纜運輸過程中的故障發生率成為了當前電力供應管理的重要內容。作為電網的重要構成部分，電力線路是電能輸送的載體以及分配體，通過將電網連接起來形成覆蓋用戶的電力系統。電力線路故障是導致電網故障以及造成電網安全隱患的重要因素，因此分析造成電力線路運行故障的原因，結合實際的技術特點，提出電力線路運行故障檢修策略，對保證電網的安全穩定性運行具有重要作用。

1 電力線路運行故障類型及原因

1.1 電力線路接地故障及原因

電力線路的接地包括工作接地與保護接地兩種主要的形式。其中，工作接地是指為了確保電力設備、裝置以及系統能夠正常運行而采取的接地措施。工作接地又可以分為三種基本形式，分別為三相電力系統中防雷設備、鐵塔以及中性點的接地。設備的防雷接地是指電力設備由于積累大量的靜電荷而影響設備運行安全，需要將其導入地面；鐵塔接地則是將大地與金屬外殼連通，形成導電的回路，從而達到簡化線路的作用；中性點接地則是確保三相電力系統的電壓穩定，不受環境相關因素的影響。

保護接地則是為了防止間接觸電而進行的接地連接，例如用電設備的金屬外殼與其他物體接觸時容易產生觸電。為了避免觸電現象發生而采取主動接地的方式避免電力安全事故。在接地操作以及使用過程中容易因為接地不可靠或者接地老化而引發電力線路接地故障。

1.2 短路故障及原因

短路故障是電力線路運行過程中常見的一種故障現象，而且往往因為引發電氣故障而給電力線路造成更加嚴重的損失。因此，短路故障是電力線路運行故障處理的重點。造成電力線路短路故障的原因主要是因為不同電位導體間因為相互短接或者絕緣被擊穿而造成的。在正常的電力線路中，不同電路間是絕緣的，一旦其間的絕緣介質被破壞，則會產生短路故障。同時，在電力線路檢修過程中，因為人為的操作失誤，造成線路間出現短接，同樣會出現短路故障。例如，在電力線路維修的過程中，維修人員將電源線拆除之后沒有使用絕緣膠帶將拆除的電線包裹嚴實，導致線纜的金屬部分外露，在外力作用下會在線纜移動的過程中出現短接現象，造成短路故障。

1.3 雷擊故障及原因

當雷擊發生時會造成輸電線路出現跳閘的問題，從輸電線路自身來分析，這主要是因為線路防雷設計不足造成的。當前，我國電力線路因為防雷設計不足，雷擊跳閘事故時有發生。

從造成雷擊故障的機理來分析，造成雷擊故障的原因：其一，線路防雷設計不足，在工程設計過程中對雷電雷擊日的計算和估計不足。通常，雷擊跳閘故障發生的次數與雷擊日程正比，而在工程設計過程中因為沒有對當地的數據進行準確測算，造成線路防雷設計不足；其二，輸電線路運行維護不足。在線路檢修過程中不能及時的檢查絕緣子串中存在零值、低值絕緣子的問題，導致閃絡電壓下降，造成輸電線路的整體耐雷擊水平下降；其三，在輸電線路基礎設施建設過程中，接地電阻值過高。較高的接地電阻值是高是導致雷電反擊的主要原因，在架空線路設計施工過程中，因為桿塔的接地電阻不能達到設計標準，或者使用的降阻劑迅速失效，導致接地電阻值過高，這成為了雷擊故障發生的主要原因。

1.4 線路超負荷故障及原因

線路超負荷就是指線路過載，超出了其運行設計負載值。電流在傳輸過程中需要電纜作為介質，而電纜的負載能力是有限的，一旦電流值超出了電纜的設計載荷值，將會出現電纜的超負荷問題。一旦超出線路的負荷值，則線纜將出現明顯的發熱，造成線纜絕緣層破壞，最終影響線纜的絕緣保護，從而引發短路故障等問題。此時，電纜的發熱量與通過電纜電流的強度成正比，一旦電流強度突變，則在電纜中產生大量的熱量，部分情況下甚至達到原來發熱量的2倍，最終導致火災的發生。

2 電力線路運行故障檢修技術

2.1接地故障檢修技術

從根本上將，接地故障的主要原因是對線路的絕緣措施或者結構造成了破壞。在破壞絕緣層之后，電路對地的絕緣電阻迅速下降，部分情況甚至出現零電阻的現象。這時，可以通過對電路進行測量的方式來檢查接地狀態，從而起到對電路對地絕緣狀況監控的目的。檢查過程中，若發現絕緣電阻值較低，則可以使用萬用表的電阻檔或者絕緣電阻表對電阻值的具體數值進行測量。若測量過程中出現線路分支較多的問題時，則可以依據開關的具體分布對相應的區段進行劃分，并按照接地程度、相別和線路等進行分段查找。同時，還可以選擇使用轉移負載的方式進行轉移，通過改變供電方式來找到線路的接地故障點，最后對接地狀態進行檢修。

2.2 短路故障檢修技術

導致電力線路運行故障的原因較多，在實際的短路故障檢修工作中，要結合短路故障原因采取對應的處理方式和檢修方法。通常，電力線路發生短路故障之后，電路受到高電流的嚴重破壞，此時線路短路處的電阻下降明顯，甚至降為零。因此，在檢修過程中可以通過使用絕緣電阻表對線路的絕緣電阻數值進行測量。同時，電力線路出現短路故障時，保護元件的回路受到限制，因此在檢修過程中還可以通過找到故障區域的方式找到故障分析的回路，最終找出線路的準確故障點。另外，還可以采用常用的萬用表法、燈泡法等找到精確的故障點。

2.3 雷擊故障檢修技術

為了準確快速的查找到雷擊故障的準確位置，首先要對故障的性質進行分析。當故障發生于雷雨天氣，而且屬于金屬性接地故障，這時主要屬于單相故障，可以通過重新合閘來排除故障。同時，電力線路在跳閘5min之后，在線路通道的5km內若存在落雷現象，則可以判斷是雷擊造成的故障。

對于中壓配電線路，由于采用了非有效接地系統，當前在故障檢測過程中沒有更好的故障測距方法。主要采用二分法來查找精確的故障點。在操作過程中，首先測量得到配網故障的總絕緣值，并拉開電力線路故障段的任意分段開關，并使用絕緣電阻搖表在分段開關的兩側測量線路的絕緣值，兩次分別測量得到的電阻值為R1、R2。最后，依據R、R1與R2三者的阻值大小來進一步縮小故障發生區域。最后，也可以通過電力設備、金具以及絕緣子等的閃絡痕跡來判斷雷擊部位。

2.4 超負荷故障檢修技術

電力線路超負荷故障檢修技術是一種常見的配電線路故障類型，當配電線路中的電流通量超過電纜的設計值時，將對安全供電造成直接影響，不能進行電力系統的正常供電，甚至會造成線路故障，最終引發大面積停電。所以，為了解決電力線路出現超負荷的故障，在輸電線路設計過程中，要做好輸電線路的選材工作，根據實際安全載流量范圍，嚴格控制電力線路的電流通量、發熱量等指標。同時，要依據相關的規定做好對應的工程設計工作，并做好配電線路的施工，減少不規范施工問題，減少安全事故的出現。

3 結束語

電力線路是電網穩定運行的基本載體，是輸送電能的基礎，所以要加強對電力線路的運行保護和檢修工作，保證線路的穩定運行。在線路運行的過程中，應該制定全面的檢修計劃，由專業的部門對線路進行檢修，建立完善的檢修機制。通過對線路故障進行分析，可以總結出故障的原因，從而為線路的檢修工作提供了有利的條件，加強對電力線路的有效檢修，可以保證線路的穩定運行，從而為電網的安全運行奠定堅實的基礎。

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