試論高壓輸電線路運(yùn)行故障預(yù)防

翁成

(國網(wǎng)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(yùn)行故障預(yù)防

翁成

(國網(wǎng)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(yùn)行中的故障原因、類型進(jìn)行了論述和分析,并就如何診斷和預(yù)防高壓輸電線路故障進(jìn)行了探討,提出了建設(shè)性的建議,以供電力系統(tǒng)的同仁們參考。

高壓輸電線路 運(yùn)行故障 故障預(yù)防

1 引言

高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它的穩(wěn)定運(yùn)行，直接影響著人們的生產(chǎn)和生活用電，而且高壓輸電線路分布極廣，面臨的環(huán)境非常惡劣，為此，造成高壓輸電線路運(yùn)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(dǎo)致的故障，繼電保護(hù)技術(shù)是很難檢測和控制的，為此做好高壓輸電線路故障預(yù)防研究，具有重要的意義。

2 故障原因統(tǒng)計(jì)分析

隨著我國電子高新技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了在電力系統(tǒng)中電子高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，相應(yīng)提高了繼電器保護(hù)技術(shù)水平，對于滿足高壓輸電線路正常運(yùn)行都有重要意義，然而，由于人為或自然外力、以及供電設(shè)備本身緣故造成高壓輸電線路故障，對于采用繼電保護(hù)技術(shù)是無法控制和監(jiān)測的，為此需要做好這類故障原因分析，探尋有效預(yù)防措施，預(yù)防此類故障的發(fā)生。針對湖南某供電局高壓輸電線路故障進(jìn)行近五年內(nèi)的統(tǒng)計(jì)分析如表1所示。

通過表1表明:可以導(dǎo)致高壓輸電線路發(fā)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(shè)備問題因素。當(dāng)中的自然外力因素導(dǎo)致的故障占整個(gè)高壓輸電線路故障的百分之七十，其中雷擊線路故障高達(dá)百分之三十點(diǎn)，達(dá)到最高。另外兩大部分是人為外力因素和設(shè)備問題因素，而人為外力因素導(dǎo)致線路故障高達(dá)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(shè)備在高壓輸電架空線路下面進(jìn)行不當(dāng)?shù)氖┕げ僮?，?huì)造成線路碰線，也時(shí)常發(fā)生斷線，還時(shí)常受到空中各類物體觸碰、纏繞(比如氣球、飛翔的小動(dòng)物、風(fēng)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(huì)由于供電環(huán)境天氣惡劣，時(shí)常發(fā)生避雷器被擊穿現(xiàn)象、以及變壓器過電壓現(xiàn)象等等，由于這些各種電器元件被損害而發(fā)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(yùn)行過程中，經(jīng)常發(fā)生的故障，其類型主要是單項(xiàng)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(yùn)行過程中，由于時(shí)常受到天氣影響，使高壓輸電線路處于潮濕或者雨水環(huán)境中，處于這樣的環(huán)境，極易發(fā)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(tǒng)中，如果出現(xiàn)單相接地故障問題，那么其故障相電壓瞬間變零，這時(shí)會(huì)導(dǎo)致其他正常運(yùn)行的電壓急劇增大而達(dá)到線電壓值，因而造成電壓發(fā)生很大的跨度，導(dǎo)致高壓輸電線路發(fā)生過壓問題，這時(shí)就會(huì)容易燒毀供電設(shè)備。倘若對這類問題處理不及時(shí)，高壓狀態(tài)下的線路會(huì)由于溫度升高，而破壞線路的絕緣性能，就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重輸電線路短路問題。

表1 高壓輸電線路故障原因統(tǒng)計(jì)表

3.2 高壓輸電線路短路故障

在高壓輸電系統(tǒng)運(yùn)行中，倘若遭到自然外力或者人為外力因素作用，就會(huì)造成供電設(shè)備的外部導(dǎo)體對導(dǎo)線發(fā)生了跨接。導(dǎo)致線路絕緣被瞬間擊穿，就會(huì)發(fā)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(fā)生供電線路斷裂，導(dǎo)致供電回路發(fā)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(fā)生的斷路點(diǎn)極易出現(xiàn)很大的電弧，導(dǎo)致線路溫度急劇攀升，極易引發(fā)火災(zāi)事故，甚至發(fā)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(dòng)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(huì)導(dǎo)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(fù)荷運(yùn)行的狀況，輸電線路在強(qiáng)電流的沖擊作用下，會(huì)產(chǎn)生電力安全隱患或受到嚴(yán)重?fù)p害，最終影響輸電線路的安全運(yùn)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(tǒng)運(yùn)行中，一旦發(fā)生接地故障，倘若不及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)過電壓問題，也會(huì)引發(fā)一系列供電設(shè)備毀壞問題等。接地故障發(fā)生后，其持續(xù)的時(shí)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(diào)度部門溝通、了解線路發(fā)生故障跳閘時(shí)，其相位和保護(hù)動(dòng)作情況，以及了解故障錄波器、微機(jī)測距信息，然后深入故障線路區(qū)域，根據(jù)實(shí)際線路運(yùn)行情況，準(zhǔn)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(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢查等，從而及時(shí)找準(zhǔn)該故障點(diǎn)并給予準(zhǔn)確排除。

4.2 通過保護(hù)測距判斷故障桿號區(qū)段

對于高壓輸電線路保護(hù)來說，都是在工頻狀態(tài)中，對其正序、負(fù)序、零序阻抗實(shí)施整定的，這種狀態(tài)中的整定，將直接影響著保護(hù)動(dòng)作故障測距能否可靠準(zhǔn)確。在判定正、負(fù)、零序阻抗指標(biāo)時(shí)，需要咨詢調(diào)度部門提供的信息數(shù)據(jù)，大概可以判定線路桿號區(qū)段位置時(shí)，再確定動(dòng)作測距值，并且根據(jù)線路圖中所標(biāo)定的桿號準(zhǔn)確位置，找準(zhǔn)故障點(diǎn)。

4.3 依據(jù)設(shè)備缺陷臺(tái)賬判斷故障桿號區(qū)段

當(dāng)故障發(fā)生之后，通常需要查詢設(shè)備缺陷臺(tái)賬，了解線路故障發(fā)生前是否存在其他的缺陷等遺留問題，同時(shí)了解線路中是否有交跨等大問題，因而找準(zhǔn)線路的故障點(diǎn)給預(yù)排除。

4.4 依據(jù)設(shè)備特殊區(qū)域判斷故障桿號區(qū)段

高壓輸電線路的分布較廣泛，所處的地理環(huán)境也各自不同，通常在惡劣的天氣中，高壓線路常會(huì)發(fā)生掉閘故障，處于雷雨天氣線路出現(xiàn)故障時(shí)，需要檢查易受雷擊的桿塔等；處于風(fēng)大無雨的天氣線路出現(xiàn)故障時(shí)，需要檢查線路兩側(cè)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(xiàn)線路故障，需要重點(diǎn)檢查在多霧地段以及重污染區(qū)域的桿塔設(shè)施。如果是天氣較好，出現(xiàn)線路故障，需要重點(diǎn)檢查各個(gè)道路的交跨點(diǎn)，容易遭受外力破壞的地段以及工程施工地點(diǎn)等。

5 高壓輸電線路的故障防治

5.1 導(dǎo)線弛度超出額定值導(dǎo)致導(dǎo)線弧光短路

在高壓輸電線路中，使用的導(dǎo)線質(zhì)量必須得到保證，不能出現(xiàn)松股、破損、斷裂、硬彎、交叉等一系列問題；對于鋁導(dǎo)線需要保證沒有腐蝕現(xiàn)象；對于導(dǎo)線截面損壞7%-25%時(shí)，這樣的導(dǎo)線還可修正使用，在導(dǎo)線破損處，用規(guī)格相同的導(dǎo)線纏繞，纏繞的長度要保證超出破損兩端。需要用滑車對導(dǎo)線進(jìn)行架設(shè)和放緊，垂弧度的誤差要保證不超過設(shè)計(jì)誤差的百分之十五；對于裸鋁導(dǎo)線，要保證固定在絕緣子上，同時(shí)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(dǎo)線馳度調(diào)整，保證其符合標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。

5.2 導(dǎo)線斷股、損傷及閃絡(luò)燒傷故障的預(yù)防

對于有松弛的、風(fēng)吹擺動(dòng)較大的導(dǎo)線，需要調(diào)整，或者采取調(diào)緊，或者加設(shè)桿塔，縮短桿塔間的距離來穩(wěn)定導(dǎo)線。為了避免導(dǎo)線發(fā)生振動(dòng)，需要在線夾近處加裝護(hù)線條，也可加裝防震錘等一系列保護(hù)措施。護(hù)線條的制作要規(guī)范，要與導(dǎo)線材料相同，用兩端較細(xì)、中間較粗鋁棍。并用護(hù)線條在線夾處對導(dǎo)線進(jìn)行纏裹，提高導(dǎo)線的強(qiáng)度，同時(shí)可以防治導(dǎo)線在發(fā)生振動(dòng)時(shí)在線夾處出現(xiàn)強(qiáng)烈的曲折情況。由兩個(gè)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(dǎo)線中。防震錘可以利用自身的重量以及它的彈性來阻止導(dǎo)線過大振動(dòng)。從而可以防治導(dǎo)線振動(dòng)產(chǎn)生曲折，發(fā)生導(dǎo)線斷股、導(dǎo)線損傷、導(dǎo)線閃絡(luò)而燒傷故障。

5.3 導(dǎo)線發(fā)熱

在實(shí)施線路敷設(shè)中，需要做好導(dǎo)線規(guī)格、材質(zhì)種類、截面積等的選擇，并且留出一定的余量，以備后續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)增容時(shí)使用。加強(qiáng)線路檢查，檢查線路中是否存在接地現(xiàn)象和不合理增減設(shè)備情況。加大對線路測量以及設(shè)備對地電阻的測量，一旦發(fā)現(xiàn)接地問題要及時(shí)處理排除。對線路的主干、分支要加裝保險(xiǎn)裝置、漏電保護(hù)裝置、以及自動(dòng)開關(guān)等保護(hù)裝置，一旦發(fā)生事故，可以及時(shí)切斷電源，以便阻止事故影響面擴(kuò)大，防止火災(zāi)事故多發(fā)。

5.4 雷擊防治技術(shù)

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(tǒng)，對管轄范圍內(nèi)的雷電的分布及強(qiáng)度進(jìn)行匯總分析，這樣有助于輸電線路維護(hù)人員熟練掌握雷電與輸電線路、雷擊與區(qū)域之間的影響關(guān)系。其次，維護(hù)人員需要結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，將管轄范圍內(nèi)的雷電分布圖詳細(xì)地繪制出來，再結(jié)合雷電分布圖，針對各區(qū)域的特征來采取相應(yīng)防治技術(shù)。目前，最常用的防雷技術(shù)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(cè)向避雷針或采用多針系統(tǒng)等。

6 結(jié)語

高壓輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行，在保障人們生產(chǎn)和生活用電中起著至關(guān)重要的作用，直接影響著供電系統(tǒng)穩(wěn)定安全供電。為此，我們要認(rèn)真分析高壓輸電線路運(yùn)行故障成因，探索其故障診斷新技術(shù)，重視故障預(yù)防工作，不斷加強(qiáng)高壓輸電線路運(yùn)行故障預(yù)防措施，在保證高壓輸電線路正常運(yùn)行，提高電力企業(yè)供電穩(wěn)定性方面都有重要意義。

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

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

翁成(1984.08—),男,本科,現(xiàn)在主要從事輸電線路運(yùn)行及維護(hù)工作。