淺析500kV輸電線路運行維護故障

摘要：電力能源對改善我國社會生活質(zhì)量與促進經(jīng)濟發(fā)展有著重要的作用，隨著社會的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對電力能源的需求越來越高，傳統(tǒng)的輸電線路逐漸滿足不了電力輸送的需求。為了提高電力傳輸效率與傳輸質(zhì)量，500kV輸電線路得到了廣泛的應(yīng)用，成為了我國電力系統(tǒng)的重要組成部分。由于500kV輸電線路長度非常長，跨越區(qū)域廣，布線復(fù)雜程度高，容易受到外界因素的影響，所以輸電線路故障發(fā)生率比較高，電力系統(tǒng)運行安全與穩(wěn)定性也無法得到有效保證，因此，輸電線路成為了電力系統(tǒng)運行維護工作中的重點對象。文章對菜地區(qū)500kV輸電線路的故障情況進行了概述，分析了輸電線路的故障原因，并提出了故障查找措施與運行維護措施。

關(guān)鍵詞：500kV輸電線路;故障;防治措施

人們的日常生活及社會發(fā)展均離不開電力能源，在社會高速發(fā)展的過程中，對電力能源的供應(yīng)也提出了更高的要求。電力企業(yè)必須要將供電穩(wěn)定性、可靠性及安全性提升上來，確保電力能源的正常供應(yīng)，從而更好的維持社會的運轉(zhuǎn)與發(fā)展[1]。作為電網(wǎng)的重要組成環(huán)節(jié)，500kV架空線路的特點包括線路長、面積廣、點多，并且由于線路長期暴露在自然環(huán)境中，運行時極容易受到雷電、氣候條件、鳥害等外在因素的干擾，導(dǎo)致線路故障的發(fā)生，所以電力企業(yè)相關(guān)人員必須要加強對500kV輸電線路的運行維護，及時的發(fā)現(xiàn)和處理線路故障，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供有效保障。

一、某地區(qū)500kV輸電線路故障情況概述

通過統(tǒng)計分析某地區(qū)5年內(nèi)的500kV輸電線路故障情況，了解到此地區(qū)的500kV電網(wǎng)中，共有500kV輸電線路32條，線路總里程為3271.35km，在這五年內(nèi)，共發(fā)生了45起線路跳閘故障，其中有21起故障是由雷擊導(dǎo)致的，占比為46.7%; 11起故障是污閃導(dǎo)致的，占比為24.4%;8起故障是風(fēng)偏導(dǎo)致的，占比為l7 8%;還有5起其他故障，占比為11 1%。

二、500kV輸電線路故障原因分析

（一）雷擊

雷擊是導(dǎo)致500kV輸電線路故障的主要原因。隨著以500kV輸電線路為骨干線路的電力輸送網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，高壓輸電線路密集程度不斷增加，而這些線路由于大多位于野外環(huán)境中，雷電活動頻繁，極容易引發(fā)雷擊故障。雷擊故障發(fā)生率高，破壞程度大，特別是在復(fù)雜地形的輸電線路，受到的影響更大[2]。雷擊故障具有季節(jié)性的特點，在此地區(qū)的500kV輸電線路雷擊跳閘故障中，其中6至8月發(fā)生的雷擊故障共有18起，這3個月也是雷暴活動較為頻繁的月份。所以，可以根據(jù)雷電故障的特點，在500kV輸電線路運行維護和檢修時，要盡量避開6、7、8月，確保在6月之前將檢修工作完成。此外，由于雷擊故障大多屬于瞬時性故障，因此在處理故障時可以嘗試強送電操作。

（二）污閃

線路長期處于野外環(huán)境必然會受到很多粉塵及雜質(zhì)的影響，對線路造成污染，容易使線路表面產(chǎn)生污穢層。在干燥的天氣情況下，線路表面的污穢層由于電阻較高，不會有閃絡(luò)情況發(fā)生，輸電線路也可以保持正常運行，然而，如果空氣濕度比較大，或者在雨天，由于線路表面污穢層電阻減小，導(dǎo)電性能明顯增加，很容易發(fā)生污閃現(xiàn)象。特別是在凌晨以及大霧天氣時，污閃情況更容易發(fā)生，這是因為絕緣子表面會有凝露產(chǎn)生，導(dǎo)致污穢層嚴(yán)重受潮。

（三）大風(fēng)

大風(fēng)也是影響500kV輸電線路的主要因素之一，具體表現(xiàn)在下面3個方面：（1）大風(fēng)會引起線路搖動，導(dǎo)致風(fēng)偏故障，容易引起放電現(xiàn)象;（2）會引起相間短路故障的發(fā)生;（3）如果風(fēng)力等級較高，甚至超過桿塔設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，則會引起桿塔的傾斜或損壞，造成導(dǎo)線舞動。

（四）鳥害及其他因素

除了上述幾種發(fā)生率較高的故障以外，外力破壞、人為因素、保護誤動以及鳥害也會引起線路的故障，嚴(yán)重影響500kV輸電線路的運行。比如，如果輸電線路的絕緣子上有鳥糞存在時，閃絡(luò)發(fā)生率就會明顯增加，有關(guān)研究表明，當(dāng)鳥糞電導(dǎo)率在2000μs cm-l以下時，很難發(fā)生閃絡(luò)情況，但是一旦鳥糞電導(dǎo)率達到32000μs cm-1以上，試驗中出現(xiàn)絕緣子閃絡(luò)的幾率幾乎達到了100%。

三、500kV輸電線路故障查找分析

（1）可以根據(jù)故障的季節(jié)性特點來確定故障查找工作的重心。比如，針對外力破壞、大風(fēng)及雷電導(dǎo)致的線路故障，通常在春夏兩季經(jīng)常出現(xiàn)，所以在這兩個季節(jié)中，輸電線路發(fā)生的故障可以從上面幾個原因來分析，從而縮小故障查找的范圍，有助于故障查找工作效率的提升;（2）按照線路重合成功情況來查找故障。如果輸電線路重合成功，那么就可以將金屬性接地短路、斷線、桿塔倒塌等永久性故障排除掉，可以從風(fēng)箏掛線、鳥害及雷擊等方面進行考慮;（3）在對輸電線路進行故障查找的過程中，要對周圍環(huán)境進行全面考慮，觀察線路沿途是否有低于安全距離的樹木存在，并考察附近是否有采石放炮的情況，除此以外，還要考慮架空導(dǎo)線上是否有嚴(yán)重的絕緣子污穢及風(fēng)箏掛線情況存在;（4）在導(dǎo)線放電時，由于電流都是通過最近的通道來進行放電的，所以可以按照這類特性來對故障點進行查找[3]。比如，短路電流在沿著路桿塔流入大地后，接地引線板和拉線位置會有放電及灼燒痕跡存在，因此，可以將故障查找范圍縮小到拉線及桿塔導(dǎo)線處。

四、500kV輸電線路運行維護措施

（一）雷電防治

l.將桿塔高度降低

通過降低桿塔沖擊接地電阻，能夠有效提高輸電線路耐雷水平，使雷擊故障幾率得到明顯降低。針對部分地區(qū)土壤電阻率較低的情況，可以采取架設(shè)鐵塔或鋼筋混凝土塔桿的自然接地電阻方式;針對地質(zhì)較好的地區(qū)，可以將水平射線長度延長或者增加埋深;針對土層薄弱但是土壤電阻率較高的地區(qū)，可以加裝垂直接地體，或設(shè)置集中接地裝置。

2.提高絕緣性能

針對跨度較大的高桿塔地段，落雷幾率明顯高于其他地區(qū)，這使得輸電線路的雷擊跳閘率也明顯增加，針對這種情況，可以增大絕緣子串的數(shù)量，將火線與大地線之間距離拉開，提高線路的防雷水平。

3.安裝避雷針

避雷針的作用主要是用來分流和耦合，在500kV輸電線路中，安裝避雷針可以有效降低絕緣子串的電壓，使得塔頂線路反擊跳閘率大大降低。

（二）制定并完善運行維護制度，對線路加強巡查

完善的運行維護制度是提高輸電線路運行維護工作的基礎(chǔ)，因此，在制定運行維護制度的過程中，要從多個角度考慮，提高制度的規(guī)范性、科學(xué)性及系統(tǒng)性，促進運行維護工作的順利進行。同時，電力部門相關(guān)人員要對線路加強巡查，及時的發(fā)現(xiàn)及解決問題，針對故障高發(fā)區(qū)域，更要進行重點巡查，增加巡查力度和頻次，將故障消除在萌芽階段[4]。此外，還要對線路防護區(qū)域內(nèi)的樹木、建筑情況進行巡查，做好區(qū)域內(nèi)的違章建筑及樹木登記備案工作，為線路運行維護與檢修提供參考依據(jù)。

（三）加強烏害防治

對線路沿途區(qū)域內(nèi)的鳥類活動情況進行了解，掌握鳥類棲息與活動的特點與規(guī)律，在鳥類活動較多的區(qū)域安裝防鳥刺，防治鳥類在線路上筑巢和活動。加強線路日常巡視，及時清除線路上的鳥巢。增大絕緣子串第一塊絕緣子的直徑，以防止絕緣子被鳥糞污染，引起閃絡(luò)現(xiàn)象。

（四）加強遠程故障監(jiān)控

由于500kV輸電線路暴露在野外環(huán)境，容易受到外力的破壞，因此需要加強線路的監(jiān)控工作，及時的處理線路問題與故障。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的運用，可以實時監(jiān)控線路的故障情況[5]。另外，通過定位系統(tǒng)與在線監(jiān)測的聯(lián)合應(yīng)用，當(dāng)線路發(fā)生故障時，可以在第一時間內(nèi)將故障相關(guān)信息發(fā)送到監(jiān)控后臺，通知線路維護人員進行檢修，將線路故障排除，維護輸電線路的穩(wěn)定運行。

五、結(jié)語

隨著人們對電力需求的不斷提升，電網(wǎng)規(guī)模和數(shù)量在不斷增加，輸電線路的故障情況也越來越多。為了保證500kV輸電線路的正常運行，電力部門要及時查找和分析故障情況，采取有效的線路運行維護措施，提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，滿足社會用電需求。

參考文獻：

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[2]董浩輝，楊蒙，燕列.將500kV超高壓輸電線路運行維護管理探析[J].環(huán)球市場，2017 （9）：117

[3]張志勇.500kV輸電線路運行維護故障防治探討[J]低碳世界，2014 （lOx）：105-106.

[4]王千，淺析500kV輸電線路運維故障及對策[J]低碳世界，2017 （36）：123-124.

[5]梁泓睿.500kV輸電線路運行中的故障分析及檢修方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015， No.309 （23）： 30-31

作者簡介：馮帝華（1993-），男，漢族，四川資陽人，助理工程師，本科，研究方向：電力企業(yè)輸電線路方向。