高壓輸電線路的運維以及防雷措施探析

次 珍

(西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程技術(shù)學(xué)院，拉薩 850000)

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高壓輸電線路的運維以及防雷措施探析

次 珍

(西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程技術(shù)學(xué)院，拉薩 850000)

高壓線路受到地域、地形環(huán)境、極端氣候及沿途氣象等條件的影響，在輸電運行中，不可避免地出現(xiàn)故障和安全問題，從而帶來電力的中斷，影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)的正常運行。本文對高壓線路運行中的問題進(jìn)行分析，并針對性地提出了故障診斷維護(hù)的有效措施。

高壓輸電線路；運行維護(hù)；故障；防雷措施

1 高壓輸電線路常見故障類型

1.1 雷電故障

在自然災(zāi)害造成的輸電線路故障中，雷擊最為普遍且不可抗力。其具有不可抗力、不可預(yù)測和復(fù)雜性的特點，因雷擊帶來的跳閘事故不僅對電力設(shè)備的運行造成影響，也會縮減電網(wǎng)設(shè)備的使用壽命。比如:西藏高原地區(qū)的高壓線路延伸距離長，加上偏低云層，客觀上更加難以避免遭受雷擊。我國一半以上的山區(qū)高壓線路故障問題源自于雷擊，雷擊也成為致使高壓輸電線路故障發(fā)生、影響輸電線路穩(wěn)定安全運行的首因。

1.2 覆冰故障

高壓輸電線路的覆冰故障常由于受到冬季溫度、濕度等自然氣候的作用，處于0℃以下的水蒸氣與架空的高壓線路發(fā)生碰撞而結(jié)冰，形成覆冰現(xiàn)象。一旦高壓線或桿塔上覆冰超出其荷載力，斷線、倒塔等故障會在所難免的發(fā)生。這對于雨雪天氣環(huán)境下的高寒地區(qū)尤為常見，具有危害范圍大、搶修難度高的特點。

1.3 架空線的斷裂故障

高壓線路因大風(fēng)、微風(fēng)振動、老化等自然因素導(dǎo)致的斷裂，是北方地區(qū)的常見故障種類。其中，風(fēng)速較小的微風(fēng)振動引起的線路斷裂是主要原因。微風(fēng)震動使得架空的高壓線被反復(fù)扭折，長時間暴露空氣中再加上日曬雨淋等作用，加速線路老化，從而形成線路斷裂。而對于高海拔的西藏等地區(qū)，往往因大風(fēng)導(dǎo)致架空線路斷線或桿塔倒塌，導(dǎo)致線路跳閘等故障。

1.4 其他外力因素引起的故障

造成高壓輸電線路故障的因素還有不確定且分散性發(fā)生的山火、鳥害等大自然生物帶來的運維故障。以西藏地區(qū)為例，鳥害是其中一個最主要的危害。西藏的自然環(huán)境中有許多珍稀鳥類，鳥類喜歡在桿塔上筑巢，致使線路出現(xiàn)短路故障，造成高壓輸電線路的癱瘓。此外，鳥巢的樹枝、雜物和鳥糞等也為高壓輸電線路跳閘等故障的發(fā)生，帶來諸多不確定性因素。

2 對高壓輸電線路運維策略的探討

2.1 加強(qiáng)監(jiān)測

針對高壓輸電線路需要加強(qiáng)有效的監(jiān)測，須采用具有針對性、成熟性的檢測方法和技術(shù)，使監(jiān)測的高壓輸電線路得到更好、更及時、更可靠的安全評估。對于較為集中或特殊地段的高壓輸電線路則以安裝檢測器的方法最為合適。此外，先進(jìn)的無人機(jī)技術(shù)運用到對高壓輸電線路的檢測中，能更好做到對輸電線路問題的早發(fā)現(xiàn)、早防控，最大化保障高壓線路的運行。

2.2 增強(qiáng)對高壓輸電線路的基礎(chǔ)信息管理

高壓線路的維護(hù)需要各種準(zhǔn)確并可靠的原始資料信息作為支持，因此，對這些輸電線路基礎(chǔ)信息加以強(qiáng)化管理，并對上述資料進(jìn)行全面有效分析，是高壓輸電線路安全有效的評價依據(jù)。在高壓輸電線路的維護(hù)運行中，應(yīng)對其動、靜態(tài)兩方面的各種信息進(jìn)行記錄和保存，并以此為基礎(chǔ)依據(jù)對變化的線路信息進(jìn)行風(fēng)險評估，并迅速及有針對性地制定出防范措施，時時跟蹤，消除可能的危害和隱患，保障線路的正常安全運行。

2.3 提升高壓輸電線路的運行維護(hù)水平

加強(qiáng)智能化管理平臺的建設(shè)，以達(dá)到提升高壓輸電線路運行維護(hù)水平的目的。通過借助智能化管理平臺，可以對輸電線路的材料和物資進(jìn)行優(yōu)化整合，并對相關(guān)任務(wù)實時跟蹤、跟進(jìn)，最大化降低了工作人員的工作量。另外，借用智能化管理平臺，可以做到對架空高壓輸電線路的管理愈加標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)，使這一系統(tǒng)的安全更具保障。比如:在西藏地區(qū)針對高壓輸電線路的智能化管理平臺建設(shè)，各區(qū)域、各線路的實際情況調(diào)研是必須的前提，在此基礎(chǔ)上才能制定出符合區(qū)域現(xiàn)狀的管理標(biāo)準(zhǔn)，從而增強(qiáng)對高壓輸電線路的運維水平。

3 高壓輸電線路在防雷上的意義及原則

高壓輸電線路多經(jīng)過空曠和非生活區(qū)，而對于西藏等地形、地貌、氣候復(fù)雜的高原地區(qū)，秋春兩季尤其是雷擊、雷暴的高發(fā)時間和區(qū)域，一旦高壓線被擊中，過高電壓就會被激起，輸電線路因此而斷線引發(fā)跳閘故障，造成電力系統(tǒng)無法預(yù)計的電力損失。此外，如果設(shè)備的絕緣性和抗壓力預(yù)設(shè)不達(dá)標(biāo)，雷擊還會引發(fā)電流問題，帶來經(jīng)濟(jì)損失和人身安全的危害。因此，對高壓輸電線路防雷的多種舉措不可缺少，在防雷技術(shù)上深入進(jìn)行分析和研究，并從實際出發(fā)加以科學(xué)應(yīng)用，可最大化減少在人力、物力、財力損失和安全上的事故概率與頻率，保障電網(wǎng)的安全正常運行和運行效率。對于高壓線防雷的基本原則大同小異，都需要根據(jù)區(qū)域地形、氣候等條件特點，因地制宜，制定出一套綜合有效方案，保護(hù)和保障高壓線路的安全運行。此外，對高壓線路進(jìn)行全面的精準(zhǔn)評估，查漏補(bǔ)缺地做好對高壓輸電線路存在問題的處理工作。

4 對高壓輸電線路的防雷策略

對高壓輸電線路的雷擊保護(hù)主要從主動防雷和被動防雷兩個方面入手。在地勢低洼地段、降低桿塔高度或避開雷電高發(fā)區(qū)域是被動防雷措施，而主動防雷措施則是安裝避雷裝置等防雷設(shè)備。

4.1 安裝多段避雷裝置

多段避雷裝置是目前我國在輸電線路上廣泛使用的避雷裝置，地形復(fù)雜的高原和山區(qū)尤為適合。若干個這一裝置被均勻安裝在大的電極，從而形成一個電場電極。在雷電氣象時，這種避雷器會使尖端電荷在分布上發(fā)生改變，對向下發(fā)展的電荷形成限制，從而有效避免被保護(hù)的電力設(shè)施遭受雷擊。與傳統(tǒng)避雷器相比，這一裝置不是引雷，而是對“上行雷”和“下行雷”起到抑制作用，在實際的使用檢驗中，證實該種新設(shè)備具有機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用壽命長、免維護(hù)、良好的防雷作用等特點。

4.2 增加地線側(cè)向避雷裝置

對于高壓輸電線路，避雷線是最基本也是最為有效的裝置，而且高壓輸電線路等級越高，防雷效果就越好，裝置的造價也越低。避雷線對高壓輸電線路可以起到防止被雷直接擊中，繼而損毀電力系統(tǒng)的保護(hù)作用；對被雷擊中的高壓線可以進(jìn)行分流，從而減小通過桿塔的電流，保護(hù)高壓線路；對導(dǎo)線起到屏蔽作用，降低感應(yīng)電壓。這類避雷線更好適用于平原地區(qū)。

4.3 對高壓線路要提高其絕緣水平

35 KV高壓輸電線路系統(tǒng)屬中性點的不接地系統(tǒng)，因此極易被雷擊中，形成大氣過電壓，導(dǎo)致單項閃絡(luò)接地現(xiàn)象，但開關(guān)不會跳閘，當(dāng)兩相絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)后，可形成弧光接地短路，則會出現(xiàn)跳閘，因此合理提高線路絕緣水平，安裝避雷裝置以及自動重合閘裝置，以更好地保護(hù)高壓線路與電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。

對未安裝避雷線的地段，直線桿塔的桿型為上字型三角排列，在中相安裝3片具體的XP-7型懸式絕緣子，在兩邊相安裝4片XP-7型絕緣子，這樣可以形成絕緣差異，如果線路遭受雷擊，中相絕緣就會變得比較低，首先進(jìn)行閃絡(luò)，隨后進(jìn)行放電接地，經(jīng)過閃絡(luò)之后的中相導(dǎo)線，就可以看作是一條接地線，兩邊線的耦合作用得到有效增加，邊相就不會再發(fā)生絕緣閃絡(luò)，弧光短路也不會發(fā)生使線路開關(guān)出現(xiàn)跳閘的情況。

4.4 裝置長針金屬避雷器

位于河道或山腳的桿塔，如果沒有安裝避雷線，則其周圍土壤電阻率就會較高而易遭直擊雷危害。因此，在桿塔頂部裝置長針金屬消雷器或35 kV氧化鋅避雷針，對于高壓輸電線路的避雷和防雷會起到很好的保護(hù)作用。

[1] 蔡敏.特高壓輸電線路運行維護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析[J].湖北電力，2011，(06):1-6.

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Operation and maintenance of high voltage transmission line and lightning protection measures

CI-Zhen

(College of Mechanical and Electrical Engineering, Tibet Vocational and Technical College, Lhasa 850000, China)

High-voltage lines are affected by geographical, terrain environment, extreme weather and meteorological conditions along the way. In the transmission operation, the failure and safety problems inevitably lead to the disruption of electricity and affect the normal operation of economic construction. In this paper, the problems in the operation of high voltage lines are analyzed, and the effective measures of fault diagnosis and maintenance are put forward.

High voltage transmission line; Operation and maintenance; Fault; Lightning protection measures

2017-02-21

次珍(1984-)，女，本科，講師。

TM862

B

1674-8646(2017)10-0122-02