輸配電及用電工程線路安全運行的問題及其技術探究

摘要：電能的輸配、使用對供電線路要求較高，多個原因可能導致線路運行安全方面的異常，這要求加強管控能力。研究以輸配電及用電工程線路安全運行多見問題為切入點，在此基礎上分析相關問題的應對思路，并結合其特點探討具體控制技術，從智能化、信息化角度分析可行的問題控制方式，以服務未來輸配電及用電工程線路運行管控工作，保證供電能力，提升供電穩定性和安全性。

關鍵詞：輸配電線路用電工程線路運行線路老化

TheProblemsandTechnicalExplorationofSafeOperationofPowerTransmission，DistributionandPowerConsumptionEngineeringLines

ZHANGHe

SuzhouPowerSupplyCompany，StateGridAnhuiElectricPowerCo.，Ltd.，Suzhou，AnhuiProvince，234000China

Abstract：Thetransmission，distribution，andpowerconsumptionhavehighrequirementsforpowersupplylines，andmultiplereasonsmayleadtoabnormalitiesinthe safetyoflineoperation，whichrequiresstrengtheningcontrolcapabilities.Thisarticletakesthecommonproblemsinthesafeoperationoftransmission，distribution，andpowerconsumptionengineeringlinesasthestartingpoint.Basedonthis，itanalyzesthecorrespondingsolutionstotheseproblemsandexploresspecificcontroltechnologiesbasedontheircharacteristics.Fromtheperspectiveofintelligenceandinformatization，feasibleproblemcontrolmethodsareanalyzedtoservethefutureoperationandcontroloftransmission，distribution，andpowerconsumptionengineeringlines，ensurepowersupplycapacity，andimprovepowersupplystabilityandsafety.

KeyWords：Transmissionanddistributionlines;Powerconsumptionengineering;Lineoperation;Lineaging

電能是現代社會的核心能源之一，其輸配、使用需要依賴輸配電工程、用電工程以及各類工作元器件，包括供電線路在內。目前多見的供電線路包括架空類線路、電力纜線等，前者一般通過桿塔設施架設在空中，以服務用電終端，后者可以敷設于地下，主要用于大范圍遠距離電能傳輸[1]。值得注意的是，多個因素可能影響輸配電及用電工程線路運行安全，可能導致經濟損失，甚至誘發人員傷亡等重大事故，分析輸配電及用電工程線路安全運行問題、應對技術等，具有一定的現實意義。

1輸配電及用電工程線路運行多見安全問題

1.1線路損壞

輸配電及用電工程線路運行過程中，安全問題的成因、表現比較多樣，多見問題為線路損壞，包括內芯熔斷、絕緣皮損傷等。內芯熔斷是指線路的金屬內芯部分或完全斷裂，以致電阻增加、電流不能有效通過，該問題一般因長期高負荷作業、瞬時電流過大導致[2]。例如：室外部分的架空線路，可服務電能的輸配、為用電工程供電，陰雨天氣未能做好防雷擊，可能因直擊雷、繞擊雷破壞，導致線路內瞬時電流遠遠高于其安全承受能力，進而出現斷路問題。絕緣皮損傷是指供電線路外部復合材料制作的保護層出現損傷，包括焦黃、掉落、開裂等，造成上述問題的因素包括風化因素、擠壓因素等。例如：地下部分電纜因擠壓、劃傷出現裂痕，室外架空線路因光照、水蝕出現破損[3]。供電線路出現損壞后，直接影響其工作能力和安全性，可能誘發電力火災。

1.2設施老化

老化是輸配電及用電工程線路運行的常見情況，由于所有供電線路均持續處于工作狀態，為電能輸配、傳輸提供通道，在電流作用下，其老化問題是無法避免的。例如：金屬內芯，在電流作用下出現氧化現象，其電阻也會持續增加，進而加劇發熱老化問題。線路的絕緣外皮以及與線路有關的其他設施，也可能在持續工作一段時間后出現老化現象[4]。例如：用于電力系統安全控制的繼電保護設施，該設施長期處于電磁工作環境下，受到線路放電、電腐蝕等因素影響，老化問題也往往不可避免，如果長期未能更換，可能出現感知精度下降、不能敏銳發覺各類可能存在的安全問題，進而誘發保護功能異常的情況，導致輸配電工程、用電工程線路運行安全異常、故障[5]。

1.3供電穩定性波動

供電穩定性波動是指輸配電工程、用電工程線路運行過程中，在能夠常規利用線路供電的情況下，出現供電能力波動、輸送電能過量或不滿足使用需求的情況，其暴露的是線路參數控制能力下降的問題，可能導致供電中斷。從成因上看，除設施、部件老化或損壞外，線路設計參數不當、內芯截面積較小、缺乏補償機制、并網能力不強等因素均可能影響供電穩定性[6]。例如：某些商業區、工業區的用電情況并不穩定，日間、夜間、非工作日、假期的用電負荷水平是動態變化的，在面向相關區域進行電力系統建設時，未能考慮其用電需要的變化情況，設計供電線路時，金屬內芯的截面積過小，商業區、工業區非生產階段，其用電需求尚可得到滿足，進入作業階段，商業區、工業區用電壓力激增，金屬內芯截面積過小的情況下，線路供電能力不能滿足相關區域需要，形成穩定性波動、供電中斷等問題[7]。

2輸配電工程線路運行安全問題應對思路

2.1智能化

為應對輸配電及用電工程線路運行安全問題，主要從技術角度出發，借助智能作業模式，降低各類安全問題的發生率。線路損壞、設施老化以及供電穩定性波動等各類導致輸配電及用電工程線路運行質量、安全性的因素往往帶有一定規律性，這為智能化技術的運用提供了空間。例如：室外架空線路的斷線事故，多與雷雨天氣、大風天氣影響有關，未來可以在智能技術的支持下，加強對輸配電及用電工程線路的實時控制分析能力，借助風力傳感器、濕度傳感器感知室外環境，在出現極端惡劣天氣前適當增加保護措施，包括提升線路桿塔的穩定性、檢查避雷器的功能等，以智能技術服務輸配電及用電工程線路運行安全控制工作，提升其運行質量[8]。

2.2信息化

信息化是未來輸配電及用電工程線路運行安全問題管控的基本思路，是指借助各類信息技術、設施，替代或部分替代人工作業方法，以更及時、精準的感知安全問題，或組織應急處理。在輸配電及用電工程線路運行過程中，包括上文所述的智能傳感在內的多個環節擁有信息化改造的空間。以數據記錄為例，為保證輸配電、電能供應的穩定性，需要持續對目標區域的電能使用情況進行收集，傳統人工作業法效率不高，也存在數據錯誤的可能。借助信息化技術，可遠程完成用戶端信息采集、處理，并以信息技術組織加工挖掘，了解目標區域用電情況基本特點、用電總量和波動規律，以服務本地電力系統建設，形成比較合理的改造方法，包括金屬內芯截面積變更、變壓器容量調整等，以減少輸配電及用電工程線路運行安全問題發生率。

2.3覆蓋性

考慮到輸配電及用電工程線路運行安全問題帶有一定的客觀性、不可預知性，為予以控制，還應在組織安全問題控制時關注覆蓋性，將可能產生安全問題的各個工作環節、各工作線路以及其工作設施納入到控制范圍內。以室外部分的線路監測工作為例，可采用物聯網技術，利用現場終端工作設備，實時了解電路的工作情況，其系統架構如圖1所示。

根據圖1所示模式，所有工作中的電力線路，均就近設置采集設備，采集線路的實時信息，包括圖像信息、工作電流水平等，并實時提供給電力系統進行分析，再由工作人員根據分析結果下達各類管控指令。輸配電及用電工程線路工作有關的其他環節、設施，也按照此思路組織控制，實時了解線路、設備的各類信息，作為組織安全問題控制的依據，保證安全問題控制工作的覆蓋效應。

3用電工程線路運行安全問題控制技術

3.1線路損壞問題控制技術

線路損壞問題的控制，可以在智能化、覆蓋性原則下，以信息技術提供支持，可以按照圖1所示模式，對線路損壞的隱患進行預分析，根據分析結果提前下達處理指令，做到防患于未然，也可以根據分析結果快速進行故障類別分析、定位，提升處理效率。以斷線事故為例，默認某一輸電線路常規工作狀態下的額定電流參數為A，實際工作中，因老化因素、室外電氣因素影響，線路內的電流往往會圍繞A波動，可以一個帶有模糊線性特點的數集表示其電流參數的變化：

[min；-9；-39；HS；J-9；A；7；E；0H；0G；max]

數集中，min、max分別代表線路內電流的最小理論值和最大理論值，可根據線路工作的一般信息以及大數據資料，確定其參數，并代入計算機中。當線路無安全問題、不存在斷線情況時，其工作電流雖有變化，但不會超過min、max范圍。當線路出現安全問題、斷線情況時，其內部電流的水平會快速降低，并低于min值，直到與工作環境范圍內的溫度接近、相同。可在智能技術支持下，實時收集線路電流參數并與標準數值進行對比，確定線路的工作態勢，進行斷線區域定位和針對性處理，避免安全問題的影響進一步擴大。

3.2設施老化問題控制技術

設施老化問題帶有一定的客觀性，無法根本避免。實際工作中可以建立備用系統加以應對。備用系統主要針對關鍵設施、線路提供備用服務，當常規工作設備因老化嚴重不能繼續使用或出現故障、安全問題時，可啟動備用設施繼續保持系統的供電能力。以用電系統的供電線路為例，可按圖2所示模式建立備用線路系統。

按照圖2所示模式，系統內擁有兩套功能相同、參數相同的供電線路。一般工作模式下，常規線路正常進行輸配電、供電等工作，備用線路處于實時備用狀態。現場端、遠程端同步對常規線路的工作情況進行分析，當其出現工作異常、老化等安全隱患時，由遠程端下達指令，現場端進行工作系統切換，由備用線路系統替代傳統線路系統，負責輸配電、供電等工作，工作人員對常規線路系統進行功能分析和必要更換、優化。在無法根本杜絕設施老化問題的情況下，以此方式提升元器件老化問題帶來的安全隱患。

4結語

綜上所述，輸配電及用電工程線路安全運行的問題較多樣，成因復雜，需要以必要的技術性手段予以控制。現狀上看，輸配電及用電工程線路運行過程中，可能出現的安全問題包括線路損壞、線路老化、供電穩定性下降、參數控制能力下降等。從思路上看，可通過智能技術、信息技術提升上述問題的預防、控制效果，并關注其覆蓋效應，具體工作中則應結合問題成因、表現提升技術應用的針對性，以保證輸配電及用電工程線路運行安全，持續服務電力系統建設、發展。

參考文獻

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