500kV超高壓輸電線路故障及防范研究

楊遠(yuǎn)超

摘要：近年來，隨著科技水平的不斷提高，人們在生活中對電的應(yīng)用越來越多，因此，在一定的程度上對電力的需求，已經(jīng)不能再像以往那樣，而是需要加大對電力的需求，并且所要求的電力要高出以前的很多倍，而對電力的建設(shè)也在各大城市中逐漸地發(fā)展起來。然而實際情況是：500 kV超高壓輸電線很容易受到自然因素的影響，如下雨天等比較惡劣的天氣的影響。不僅如此，500 kV超高壓輸電線路還可能發(fā)生短路或者是斷路的現(xiàn)象，諸多種種的原因使500 kV超高壓輸電線路難以穩(wěn)定。對此本文將會對有關(guān)方面進(jìn)行探討分析，并對有關(guān)的情況采取相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：500 kV超高壓;輸電線路;采取措施

一、前言

500 kV超高壓輸電線路在技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，在應(yīng)用的過程中依然存在許多問題，如在應(yīng)用的過程中該電線路的距離長、所運行的環(huán)境相對較復(fù)雜。而這些因素都會造成500 kV超高壓輸電線路發(fā)生一定的故障，在供電的途中會有短路或者是斷路的現(xiàn)象發(fā)生。而故障發(fā)生以后會對人們的生活帶來許多的不便，因此，要不斷地采取優(yōu)化的措施，以此來解決有關(guān)方面的問題。

二、故障的基本情況

輸電線路出現(xiàn)故障的原因多種多樣，就自然因素而言，比較常見的是有雷電的襲擊因素，風(fēng)力過大的因素、外力的大量破壞因素、冬季冰的覆蓋、污閃因素等。輸電線路的運行會對周圍的環(huán)境造成一定的影響，會對生物的生命造成一定的威脅。針對諸多的原因，要找出500 kV超高壓輸電線路出現(xiàn)的原因，予以解決。

三、故障所造成的原因

（一）風(fēng)造成跳閘故障

在500 kV超高壓輸電線路中，線路的輸送是在室外進(jìn)行，且輸送的距離較遠(yuǎn)，由于是在自然的條件下進(jìn)行輸送，那么會很容易受到各方面自然因素的影響，如風(fēng)的問題。不但會受到風(fēng)的影響，而且還受風(fēng)大小因素的影響。以下就針對不同風(fēng)力的大小來進(jìn)行有關(guān)方面的說明。

1. 微風(fēng)振動

輸電線路在受到微風(fēng)連續(xù)不斷地攻擊時，會出現(xiàn)的現(xiàn)象：會產(chǎn)生一定程度的微風(fēng)振動，而所造成的后果是線路會因摩擦遭到破壞。這樣就會使線路快速的老化。

2. 舞動

舞動的影響是巨大的，因為會引起巨大的破壞力，線路會被燒壞、因絕緣層的破壞引起跳閘。而對電網(wǎng)的安全造成一定的威脅，所以要對其進(jìn)行及時處理，因為這已經(jīng)不僅僅是線路的安全問題，還會對生物造成威脅[1]，如圖1所示。

（二）覆冰造成跳閘故障

由于我國的南北差異，覆冰在北方地區(qū)比較普遍，這是由于地理因素所造成的結(jié)果，對于輸電線路而言，線路覆冰出現(xiàn)高頻率，也正是因為這個問題的出現(xiàn)，才會使500 kV超高壓輸電線路故障，如圖2所示。

導(dǎo)線覆冰的原因有多種情況：霧凇、雨凇、混合凍結(jié)、濕雪等多種因素。覆冰主要是因為加重了導(dǎo)線的承載力，而承載力的加重，會導(dǎo)致承載不了這樣的重量，使輸電線會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象產(chǎn)生，若隨著氣溫的升高，冰雪融化，在融化的過程中會出現(xiàn)不均勻的脫落，這樣會引起導(dǎo)線出現(xiàn)鞭擊的現(xiàn)象而發(fā)生閃絡(luò)，面對這樣的情況，有關(guān)的工作人員也進(jìn)行了大量的研究和討論，也有所收獲，但就目前而言，還是沒有找到最佳的方案來解決此類現(xiàn)象[2]。

只是通過有關(guān)的工作人員進(jìn)行查看和預(yù)測的方式來對此進(jìn)行預(yù)警處理，當(dāng)覆冰的值達(dá)到所預(yù)設(shè)的警戒線時，通常會采用人工除冰或者是應(yīng)用相關(guān)的機械除冰，而在最近幾年通過不懈的努力，在直流融冰技術(shù)上，有了新的突破。

（三）雷擊造成的故障

雷擊在500 kV超高壓輸電線路故障中常常發(fā)生，也是最為主要的原因。雷擊的現(xiàn)象不僅發(fā)生的次數(shù)頻繁，而且發(fā)生所存在的形式也是多種多樣的，雷擊的方式的有關(guān)類型有：

1.直擊雷

雖然直擊雷所發(fā)生的概率很小，但是發(fā)生后的危害卻是不可想象的，如果發(fā)生直雷擊，那么會嚴(yán)重的危害到電氣設(shè)備的絕緣層性能。

2.反擊雷

反擊雷的危害僅次于直擊雷，反擊雷的危害作用是，能夠?qū)旊姉U塔造成危害，所造成的危害是可以使輸電塔的電位升高，使輸電導(dǎo)線上的感應(yīng)超過電壓，當(dāng)桿塔電位和導(dǎo)線上的感應(yīng)都超過電壓時，就會導(dǎo)致電位差要大于絕緣閃絡(luò)的臨界值，而所形成的結(jié)果就造成閃絡(luò)的發(fā)生。

3.繞擊雷

繞擊雷的發(fā)生會使輸電導(dǎo)線的電位升高，會破壞到絕緣層。

4.感應(yīng)雷

感應(yīng)雷的發(fā)生會使輸電線產(chǎn)生高電壓，破壞導(dǎo)線的絕緣層性能。

通過大量的實踐研究，所得出的結(jié)果是，500 kV超高壓輸電線路故障中出現(xiàn)頻率最多的是繞擊雷，如圖3所示。

500 kV超高壓輸電線路故障所出現(xiàn)的雷擊，與季節(jié)有著密不可分的關(guān)系，從大數(shù)據(jù)的報告來看，500 kV超高壓輸電線路故障雷擊事件主要集中發(fā)生在6/7/8這三個月中，因此，在制定有關(guān)方面的檢修計劃時，要盡量避開這幾個月才可以，要在五月中旬完成該項實施的檢修工作[3]。

由雷電所造成的跳閘故障中，瞬時性故障發(fā)生的頻率比較多，因此在對輸電線進(jìn)行處理故障時，要對其跳閘線路進(jìn)行一次強送電操作。

（四）污閃造成跳閘故障

污閃造成跳閘的原因在于500 kV超高壓輸電線路一直處于在自然的環(huán)境中，沒有一點兒的保護(hù)，因此，在自然的環(huán)境中，外界對其產(chǎn)生巨大的影響。

1. 外界的不斷侵蝕。

2. 灰塵等有關(guān)方面對其進(jìn)行大量的污染。

因此，在線的表面有污穢層的出現(xiàn)。由于污穢層電阻作用比較大，當(dāng)天氣處于在干燥的氣候條件下，輸電線的正常運行，不會有任何故障。而天氣濕潤的條件下情況就會有大相徑庭的結(jié)果出現(xiàn)，由于天氣的濕潤，污穢層的導(dǎo)電性就會得到前所未有的增強，相對的電阻就會有所降低，很容易的就會發(fā)生污閃。

大霧天的連續(xù)出現(xiàn)，線路絕緣子的表面就會有凝露，它的出現(xiàn)會導(dǎo)致污穢飽和、受潮。情況嚴(yán)重的話，污閃所發(fā)生的現(xiàn)象是必然的結(jié)果。

四、500 kV超高壓輸電線路故障的預(yù)防措施

在500 kV超高壓輸電線路運行的過程中，事前的預(yù)防比在事情發(fā)生后進(jìn)行補救更為重要，有效的預(yù)防是可以延長500 kV超高壓輸電線路的使用期限。具體的相關(guān)策略有以下幾點：

（一）雷擊事故的預(yù)防措施

線路防雷措施在線路的運行中是至關(guān)重要的，同時也是跳閘故障中最為常見的一種。相關(guān)的部門應(yīng)該積極開展對雷擊的觀測，通過不斷的總結(jié)與分析，關(guān)于雷擊事件跳閘屢屢發(fā)生的原因是什么，要找到雷擊的關(guān)鍵點所在，采取有關(guān)方面的防雷措施，以此來降低雷擊的跳閘率。

1. 在運輸線上安裝避雷器。

2. 降低桿塔接地的電阻。

3. 強化線路的絕緣設(shè)置等。

（二）加大對輸電線線路的運行保護(hù)

為了使500 kV超高壓輸電線路故障所發(fā)生的頻繁次數(shù)有所減少，就必須要采取相應(yīng)的措施來保護(hù)500 kV超高壓輸電線路運輸，保證500 kV超高壓輸電線路運輸不會受到任何阻礙，并且是安全、可靠的。線路的巡查工作要按有關(guān)的制度嚴(yán)格的執(zhí)行，要做好各方面的工作。與此同時，也要對接地網(wǎng)的開挖檢查工作有足夠的重視，如果這項工作沒有做好，就很難了解接地網(wǎng)的具體情況。如果在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)使用了降阻劑的線路桿接地體，就一定要對其進(jìn)行開挖檢查和有關(guān)的測試工作[4]。而以上的情況如果存在，就會對后期的工作產(chǎn)生具大的影響。

為了避免沒有必要的發(fā)生，必須要盡快采取措施對其進(jìn)處理，要能夠及時發(fā)現(xiàn)接地線是否有生銹的情況，及時將生銹的線換掉，保證各連線之間是處于良好的狀態(tài)才可以。在天氣晴朗，土壤相對干燥的時，要對線路桿接地電阻的測試，通過這樣的方式，來保證測試的正確性。

而在測量的過程中一定要按照相關(guān)的程序有序的進(jìn)行，必須要進(jìn)行規(guī)范的測試和使用精密的儀器才可以。如果在測試的過程中發(fā)現(xiàn)線路桿塔的接地電阻超過了所規(guī)定的值以后，一定要對其進(jìn)行調(diào)整，并做出相應(yīng)的更改。

要重點說明的是，有關(guān)的工作人員一定要有對工作的積極性和責(zé)任心，以此來達(dá)到提高巡查工作的效果。

（三）加強對鳥害的預(yù)防措施

1. 要清楚地知道鳥類活動行為習(xí)慣，在鳥類所頻繁活動的地方要安裝相關(guān)的防鳥刺，這樣做的目的是為了，鳥將巢穴搭建在上面，也可以使鳥不能夠在上面活動。如果在巡查的過程中一旦發(fā)現(xiàn)要立即進(jìn)行處理。

2. 防止鳥在線上活動，是為了減少鳥類的糞便，因為鳥的糞便容易造成閃絡(luò)，所以要禁止這樣的事情發(fā)生。針對這樣的情況可以將線路的絕緣子更換為大盤徑的絕緣子[5]。

（四）加大新技術(shù)的研究

在對故障測距技術(shù)進(jìn)行研究時，要提高故障測距的準(zhǔn)確度。如果要使準(zhǔn)確度能夠提高，那么就一定要應(yīng)用更為先進(jìn)的技術(shù)才可以得以實現(xiàn)。使用先進(jìn)的技術(shù)來保證輸電線路桿塔測量的經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確無誤的，使雷電系統(tǒng)的發(fā)揮能夠達(dá)到最大，可以在預(yù)定的范圍以內(nèi)最大程度的減小運行的單位故障。要進(jìn)行對輸電線路的自身保護(hù)，使其能夠安全可靠[6]。

五、結(jié)束語

綜合以上所述，可以的出的結(jié)論是，500 kV超高壓輸電線路在電線的傳輸中是非常重要的，雖然有諸多的問題需要解決，但是不可否認(rèn)的是500 kV超高壓輸電線路在電線為當(dāng)今的社會帶來許多優(yōu)點，不再像以往那樣在用電的過程中受到多種條件的限制。

到目前為止，在防雷的方面還存在許多的不完善，經(jīng)過大量的研究表面在該方面的所取得的效果還是沒有得到完全的解決，也因此更加具有挑戰(zhàn)性，也是相關(guān)的工作人員更加的想要去突破這個難題。與此同時，也為電網(wǎng)能夠可靠的安全運行奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐凌毅.一起500 kV超高壓輸電線路金具掛環(huán)斷裂故障分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化， 2019，9（01）：124-125.

[2]袁茂生.500 kV超高壓輸電線路故障及防范策略[J].低碳世界， 2017（35）：74-75.

[3]歐陽子正.對500 kV超高壓輸電線路故障的預(yù)防措施的探討[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）， 2016（07）：183-184.

[4]程建.500 kV超高壓輸電線路故障的預(yù)防措施[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）， 2016（01）：294.

[5]黃林.500 kV超高壓輸電線路故障及防范措施分析[J].低碳世界， 2014（21）：41-42.

[6]宮微.500 kV超高壓輸電線路故障分析及防范措施[J].機電信息， 2013（36）：27+29.