低壓電網輸變電線路的運行與維護管理分析

中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司曲靖局 江 澤 王志文 徐術超 李 新

中科百惟（云南）科技有限公司 張 煜

1 引言

輸變線路作為電網的重要組成部分之一，負責電能運輸，但因線路一直處于自然環境下，極易受氣候、環境等多方面的變化受影響。所以相關部門及人員肩負著重大的責任，需要做好低壓電網輸變電線路的運行和維護工作，以此來滿足社會用電需求。

2 低壓電網輸變電線路的概述

2.1 低壓電與日常生活的聯系

因為電站產生的電能分為多種電壓等級，無法供給千家萬戶直接使用，所以電站就需要建設變電所，變電所將高壓、超高壓等級的電轉變為低壓電，通過輸變電線路將低壓電傳送到指定區域，再通過變壓器將其穩定至一定電壓等級，最終輸送到用電終端。

2.2 低壓電網輸變電線路的運行方式

低壓電網輸變電線路是電能傳輸通道，利用多樣的電器元件，保證電能高效輸送，連接著供電系統與用戶。低壓線路一般定義為35kV 變電所低壓側接入的10kV 及以下輸變電線路，但低壓電網輸變電線路電壓等級低，極易受到外界的干擾，使得部分或大片區域用戶用電受到影響[1]。

3 低壓電網輸變電線路運行特點、維護難點

3.1 運行特點

一是建設環境復雜，如高寒、高海拔、晝夜溫差較大的地區等，這些特殊地域的環境，為線路維護增加了難度。二是輸變電線路由桿塔、塔架等部分組成，其高度及寬度需求大，空間占用面積大。不同電壓等級的線路，使用的絕緣子量不同，不同程度地增加了桿塔的負荷，為保持其穩定性和耐久性，需進一步擴大占地面積，影響周邊的環境及社會發展。三是近年來隨著快速發展，輸變電線路需求越來越大，為了使電量滿足社會生產、人們生活需求，需要電力部門從材料、技術、工藝等方面進行創新，提升輸變電線路的質量，保證輸送線路的可靠性、安全性。

3.2 維護難點

首先，在輸變電線路架設中，現有的設備不能滿足用戶需求，需增加塔架高度、寬度及檔距，這就增大了設備受到雷擊或繞擊的可能性，因此增強防雷接地工作是首要保證；其次，當一些塔桿架設在軟質土時，在建設過程中不采取針對性的措施對相關設備、組件進行加固，極易因地面沉降或下限情況，使塔桿的穩定性受損，嚴重的甚至會導致塔桿倒塌，造成大面積停電停產事故。事故后不僅需要重新建設，還會對周邊環境、生產造成不可逆的損失，嚴重影響人們的生活，甚至會對周邊人的安全造成威脅。最后，隨著輸變電線路塔架的不斷增高，線路所處的空氣中液態水含量會隨之增加，一旦遇上較強冷空氣，液態水就會凝結成冰覆蓋至線路上，增加線路荷載，影響電能傳輸效率[2]。

4 影響低壓電網輸變電線路運行與維護管理的因素

4.1 自然因素

4.1.1 覆冰現象

覆冰問題多數出現在我國北方冬季，受冰雪和冷空氣侵襲，輸變電線路表面會覆蓋冰層，線路荷載隨之增加，電線桿兩端產生的非平衡張力到達一定程度，會造成線路折斷情況，甚至導致電線桿傾倒事故，這對線路正常運行造成威脅。線路覆冰如圖1所示。

圖1 線路覆冰

4.1.2 雷擊現象

雷擊屬于自然中較常見的災害之一，在發生雷擊事件的同時，周圍會產生大量的熱能及機械力，甚至會對周圍環境造成程度不一的破壞。并且雷擊易引發輸電線路閃絡現象，據統計，當雷擊率達到40%～70%時，跳閘率高，且雷擊率高的地方地理位置復雜，輸電線路更易受到雷擊影響。被擊中的線路會產生過電壓現象，對線路造成損傷和破壞，進而導致電力設備介電強度下降，工作效率降低，甚至會因為電壓瞬漲而破壞敏感的電子元件，導致設備損壞，侵入波沿著輸電線路直接到達變電站，影響電氣設備的運行及性能[3]。線路防雷如圖2所示。

圖2 線路防雷

4.1.3 外力作用

外力作用來源于自然界，如地震、泥石流等不可抗外力，會嚴重影響塔架的結構和穩定性，若未做到充足的準備，易使輸變電線路處于脆弱邊緣，線路自身的不安全性將大于整個電力系統的負面影響，造成局部地區頻繁停電停產，對居民的基本安全帶來了威脅。

4.2 人為因素

除自然環境這一重要因素外，人為因素不容忽視，這也是低壓電網輸變電線路運行和維護管理的重點。存在一些不法分子，看中線路電纜及相關的設備、元件等貴重組成部件，趁機對線路進行肆意破壞，盜取電線電纜及設備，將其置換、變賣，為自己贏得私利。使電力系統面臨癱瘓的風險。另外，不法人員會選用質量不達標的電線電纜或是配套設備，在線路建設中埋下定時炸彈，對輸變電線路造成不利影響。

4.3 管理因素

要想確保低壓電網輸變電線路的正常運行，完善的管理機制和健全的維護制度非常重要，只有具備可靠的制度保障，才能妥善推進各項工作的順利進行。但是，從目前低壓電網輸變電線路的運行與維護管理的整體情況來看，許多電力企業在管理機制和維護制度的構建過程中仍存在缺乏針對性的管理機制、日常維護管理不到位等問題。

5 低壓電網輸變電線路的運行與維護管理問題的對策

5.1 健全輸變電線路管理機制

在輸變電線路建設前，需要制定一套健全的管理機制，為工程建設質量作保障。在建設過程中，若未嚴格按要求執行管理條約，不僅在施工過程中形成質量隱患，還為工程竣工后埋下定時炸彈，嚴重妨礙線路的維護和管理工作。然而落實健全的輸變電線路管理制度，可將職責細化到個人，明確各領域人員的工作職責。通過制定科學的設備管理流程，規范項目的施工作業步驟，及時記錄設備運行情況，日常工作中做好自檢互檢，一旦有問題，應及時采取有效預防措施，避免事態擴大[4]。

5.2 建立日常管理及維護機制

日常的管理和維護是對輸變電線路的重要保障，是確保線路能否安全高效運行的關鍵措施。作為一種日常機制，其內容一定要結合現場實際，積累日常管理和維護中的問題，不斷修改調整，逐步完善，形成工作總結，為接班人積累經驗。為有效提高日常工作效率，要提前列好日常檢查項目；進入現場，落實好檢修工作；增強檢修工作的針對性及真實性，并做好記錄。因為不同環境下不同等級的輸變電線路檢修內容所參照的標準不同，這就要求檢修人員具備充足的專業知識，合理運用一些先進的技術手段，優化檢測工作質量，具有一定的應急處置能力，在遇到緊急情況能夠快速作出正確反應。當然一般的檢修工作在低峰期，已盡量減輕檢修工作給用戶帶來不便，降低維修風險。

5.3 做好覆冰災害防護

一是線路設計時，設計師須進行全盤考慮，注意線路敷設路徑規劃應遠離高頻覆冰區域，例如風道、水庫、湖泊等地；二是運行階段，要考慮到氣候、時節，當處于覆冰災害高發期，維護人員要加大日常的巡視檢查工作，發現異常及時上報，并及時采取有效的防護措施，在災害發生前做好預控措施，最大程度降低線路受損率；三是技術方面，維護人員學習并具備除冰能力，同時要學習研究先進的破冰技術，一旦發生覆冰災害，不僅要會除冰，還要考慮到如何高效除冰，并降低除冰過程對線路的損害，減少覆冰災害對整個區域輸變電線路系統的影響。目前，常用的除冰技術有熱力融冰技術或過電流融冰技術。

5.4 做好雷電災害期防護

一是依據線路敷設情況，全力排查防護不到位的區域，并對不完善的部位進行修整，確保線路防護功能正常，防止因局部防護不到位而影響整個低壓電網輸變電線路正常運行。二是勘探線路敷設具體的環境、土質、路段等情況，針對性地加強防護，尤其易讓線路導線暴露的惡劣地域，需維護人員依據規范對受損部位增設避雷裝置，提高此部分線路防雷能力[5]。

5.5 做好外力危害防護

為保障輸變電線路的建設發展，我國采取電力部門與公安部聯合查辦故意破壞線路的違法事件，增強偵查力度，加大打擊力度，盡可能降低輸變電線路受不法分子的破壞。同時加大宣傳力度，增加安全保衛措施。兩單位在相互協作的過程中，可采取多種形式與居民多交流、多溝通，增強人們對輸變電線路的保護意識。如當施工區域在輸變電線路區域時，就需提醒居民嚴禁讓大型車輛的任意通行，不僅會造成路段的損壞，并且會損壞埋地線纜，影響電能傳輸，影響居民正常用電。電力部門也可定期去施工單位進行公益宣講，讓人們意識到線路的重要性，增強人員的保護線路能力。再比如，春季放風箏的較多，維護和管理人員需要及時提醒人們，游客與輸變電線路需保持一定距離，以免造成安全事故。

5.6 嚴控輸變電線路材質

輸變電線路的材料是整個工程建設的核心，起到決定性作用。若在工程建設中降低或者使用不合格的材料，就是對工程的不負責、對民生不負責。因此，在工程建設過程中，把控線纜、設備等材料質量是第一步，對于未通過檢測的材料，一律禁用。同時為提升電能的傳輸效率，目前采取絕緣線路架空敷設。這一敷設方式一方面能有效降低外界不良環境的影響，為輸變電線路的穩定運行作出保證，同時也保障了線路的安全性，不會因外力影響而遭到破壞。另一方面，與埋設敷設的方式相比，此方式節省了開挖、填埋等步驟，也不會因復雜路段繞遠敷設，便捷路徑，節省材料，減少維護成本。與此同時，此方式增強了輸變電線路的抵抗能力，避免線路被雨水浸泡的情況，減少線路被冰雪覆蓋的情況，并延長了線纜的使用壽命，在一定程度上提升了輸變電線路的美觀性。

6 結語

低壓電網輸變電線路的運行與維護管理對社會生產、發展有著重要的意義。政府方面，可從資金投入和管理制度兩方面著手，加大資金投入的同時，強化日常管理力度，兩者相輔相成，有助于輸變電線路的正常運行和維護；從維護人員出發，不斷學習新知識，創造新的技術，有效提高應急處理能力，為輸變電線路提供一份強有力的保障；從居民角度出發，增強線路保護意識，支持政府和相關人員的工作，不破壞電纜，對盜取等不法行為及時制止并舉報。各方齊心協力，才能快速提升我國電力系統的運行和管理水平。