試論高壓輸電線路運行故障預防

翁成

(國網湖南省電力公司岳陽供電分公司,湖南岳陽 414000)

試論高壓輸電線路運行故障預防

翁成

(國網湖南省電力公司岳陽供電分公司,湖南岳陽 414000)

本文就高壓輸電線路運行中的故障原因、類型進行了論述和分析,并就如何診斷和預防高壓輸電線路故障進行了探討,提出了建設性的建議,以供電力系統的同仁們參考。

高壓輸電線路 運行故障 故障預防

1 引言

高壓輸電線路是電力系統的重要組成部分，它的穩定運行，直接影響著人們的生產和生活用電，而且高壓輸電線路分布極廣，面臨的環境非常惡劣，為此，造成高壓輸電線路運行故障的原因很多，有自然外因素力和人為外力因素，這些因素導致的故障，繼電保護技術是很難檢測和控制的，為此做好高壓輸電線路故障預防研究，具有重要的意義。

2 故障原因統計分析

隨著我國電子高新技術的不斷發展，推動了在電力系統中電子高新技術的廣泛應用，相應提高了繼電器保護技術水平，對于滿足高壓輸電線路正常運行都有重要意義，然而，由于人為或自然外力、以及供電設備本身緣故造成高壓輸電線路故障，對于采用繼電保護技術是無法控制和監測的，為此需要做好這類故障原因分析，探尋有效預防措施，預防此類故障的發生。針對湖南某供電局高壓輸電線路故障進行近五年內的統計分析如表1所示。

通過表1表明:可以導致高壓輸電線路發生故障的主要因素分為三大部分:人為外力因素、自然外力因素、設備問題因素。當中的自然外力因素導致的故障占整個高壓輸電線路故障的百分之七十，其中雷擊線路故障高達百分之三十點，達到最高。另外兩大部分是人為外力因素和設備問題因素，而人為外力因素導致線路故障高達百分之二十。遭受人為外力破壞故障類型是多種多樣的，例如施工設備在高壓輸電架空線路下面進行不當的施工操作，會造成線路碰線，也時常發生斷線，還時常受到空中各類物體觸碰、纏繞(比如氣球、飛翔的小動物、風箏等)，造成高壓輸電線路意外接地類故障以及短路類故障。還會由于供電環境天氣惡劣，時常發生避雷器被擊穿現象、以及變壓器過電壓現象等等，由于這些各種電器元件被損害而發生高壓輸電線路故障。

3 高壓輸電線路故障類型研究

在高壓輸電線路正常運行過程中，經常發生的故障，其類型主要是單項接地、短路、斷路等三類故障。

3.1 高壓輸電線路單相接地故障

在高壓輸電線路運行過程中，由于時常受到天氣影響，使高壓輸電線路處于潮濕或者雨水環境中，處于這樣的環境，極易發生高壓輸電線路單相接地故障，故此這類故障較為常見。在高壓輸電系統中，如果出現單相接地故障問題，那么其故障相電壓瞬間變零，這時會導致其他正常運行的電壓急劇增大而達到線電壓值，因而造成電壓發生很大的跨度，導致高壓輸電線路發生過壓問題，這時就會容易燒毀供電設備。倘若對這類問題處理不及時，高壓狀態下的線路會由于溫度升高，而破壞線路的絕緣性能，就會發生嚴重輸電線路短路問題。

表1 高壓輸電線路故障原因統計表

3.2 高壓輸電線路短路故障

在高壓輸電系統運行中，倘若遭到自然外力或者人為外力因素作用，就會造成供電設備的外部導體對導線發生了跨接。導致線路絕緣被瞬間擊穿，就會發生高壓輸電線路短路問題。

3.3 高壓輸電線路斷路故障

由于發生供電線路斷裂，導致供電回路發生故障，這類故障就是高壓輸電線路斷路故障。在這類故障發生的斷路點極易出現很大的電弧，導致線路溫度急劇攀升，極易引發火災事故，甚至發生爆炸。

3.4 雷擊因素成因分析

為確保電能的正常傳輸，一般情況下，都需要將高壓輸電線路布置到較高的位置，這樣才能夠有效避免建筑物、動植物等對輸電線路造成的不良影響。但是，如果氣候條件較為惡劣，例如雷雨天氣，就會導致高壓輸電線路承受的壓力驟增，造成高壓輸電線路處于超負荷運行的狀況，輸電線路在強電流的沖擊作用下，會產生電力安全隱患或受到嚴重損害，最終影響輸電線路的安全運行。

4 高壓輸電線路故障診斷

4.1 接地故障診斷及檢測

在高壓輸電系統運行中，一旦發生接地故障，倘若不及時采取措施進行處理，就會導致出現過電壓問題，也會引發一系列供電設備毀壞問題等。接地故障發生后，其持續的時間相對較長，而且其成功地重合閘幾率很低的，對于這類故障的處理，通常是先跟電力調度部門溝通、了解線路發生故障跳閘時，其相位和保護動作情況，以及了解故障錄波器、微機測距信息，然后深入故障線路區域，根據實際線路運行情況，準確判定接地故障的原因，并且做好故障線路兩端變電所值班記錄信息、變電所供電設備運行狀態檢查等，從而及時找準該故障點并給予準確排除。

4.2 通過保護測距判斷故障桿號區段

對于高壓輸電線路保護來說，都是在工頻狀態中，對其正序、負序、零序阻抗實施整定的，這種狀態中的整定，將直接影響著保護動作故障測距能否可靠準確。在判定正、負、零序阻抗指標時，需要咨詢調度部門提供的信息數據，大概可以判定線路桿號區段位置時，再確定動作測距值，并且根據線路圖中所標定的桿號準確位置，找準故障點。

4.3 依據設備缺陷臺賬判斷故障桿號區段

當故障發生之后，通常需要查詢設備缺陷臺賬，了解線路故障發生前是否存在其他的缺陷等遺留問題，同時了解線路中是否有交跨等大問題，因而找準線路的故障點給預排除。

4.4 依據設備特殊區域判斷故障桿號區段

高壓輸電線路的分布較廣泛，所處的地理環境也各自不同，通常在惡劣的天氣中，高壓線路常會發生掉閘故障，處于雷雨天氣線路出現故障時，需要檢查易受雷擊的桿塔等；處于風大無雨的天氣線路出現故障時，需要檢查線路兩側高大樹木、高聳的建筑、以及特殊的桿塔等；如果是出于大霧天氣出現線路故障，需要重點檢查在多霧地段以及重污染區域的桿塔設施。如果是天氣較好，出現線路故障，需要重點檢查各個道路的交跨點，容易遭受外力破壞的地段以及工程施工地點等。

5 高壓輸電線路的故障防治

5.1 導線弛度超出額定值導致導線弧光短路

在高壓輸電線路中，使用的導線質量必須得到保證，不能出現松股、破損、斷裂、硬彎、交叉等一系列問題；對于鋁導線需要保證沒有腐蝕現象；對于導線截面損壞7%-25%時，這樣的導線還可修正使用，在導線破損處，用規格相同的導線纏繞，纏繞的長度要保證超出破損兩端。需要用滑車對導線進行架設和放緊，垂弧度的誤差要保證不超過設計誤差的百分之十五；對于裸鋁導線，要保證固定在絕緣子上，同時加上繞鋁帶，保證其長度超過綁扎部位三公分之外。要做好導線馳度調整，保證其符合標準允許范圍內。

5.2 導線斷股、損傷及閃絡燒傷故障的預防

對于有松弛的、風吹擺動較大的導線，需要調整，或者采取調緊，或者加設桿塔，縮短桿塔間的距離來穩定導線。為了避免導線發生振動，需要在線夾近處加裝護線條，也可加裝防震錘等一系列保護措施。護線條的制作要規范，要與導線材料相同，用兩端較細、中間較粗鋁棍。并用護線條在線夾處對導線進行纏裹，提高導線的強度，同時可以防治導線在發生振動時在線夾處出現強烈的曲折情況。由兩個杯狀的生鐵組成防震錘，并且分別加固在一根鋼絞線兩頭，在鋼絞線中間位置用夾子加固于導線中。防震錘可以利用自身的重量以及它的彈性來阻止導線過大振動。從而可以防治導線振動產生曲折，發生導線斷股、導線損傷、導線閃絡而燒傷故障。

5.3 導線發熱

在實施線路敷設中，需要做好導線規格、材質種類、截面積等的選擇，并且留出一定的余量，以備后續擴大生產增容時使用。加強線路檢查，檢查線路中是否存在接地現象和不合理增減設備情況。加大對線路測量以及設備對地電阻的測量，一旦發現接地問題要及時處理排除。對線路的主干、分支要加裝保險裝置、漏電保護裝置、以及自動開關等保護裝置，一旦發生事故，可以及時切斷電源，以便阻止事故影響面擴大，防止火災事故多發。

5.4 雷擊防治技術

要想有效防止雷擊對輸電線路造成的影響，首先需要借助雷電定位系統，對管轄范圍內的雷電的分布及強度進行匯總分析，這樣有助于輸電線路維護人員熟練掌握雷電與輸電線路、雷擊與區域之間的影響關系。其次，維護人員需要結合自身的工作經驗，將管轄范圍內的雷電分布圖詳細地繪制出來，再結合雷電分布圖，針對各區域的特征來采取相應防治技術。目前，最常用的防雷技術主要有安裝避雷線或線路避雷器、降低桿塔接地電阻、加裝耦合地線或桿塔拉線、采用側向避雷針或采用多針系統等。

6 結語

高壓輸電線路穩定運行，在保障人們生產和生活用電中起著至關重要的作用，直接影響著供電系統穩定安全供電。為此，我們要認真分析高壓輸電線路運行故障成因，探索其故障診斷新技術，重視故障預防工作，不斷加強高壓輸電線路運行故障預防措施，在保證高壓輸電線路正常運行，提高電力企業供電穩定性方面都有重要意義。

[1] 李炫.高壓輸電線路工程監理若干問題思考[J].中國新技術新產品,2013(01):46-47.

[2] 周浩,余宇紅.我國發展特高壓輸電中一些重要問題的討論[J].電網技術,2013,05(35):57-58.

翁成(1984.08—),男,本科,現在主要從事輸電線路運行及維護工作。