析架空輸電線路故障的查找

周四化

淮南供電公司運維檢修部，安徽淮南，232007

輸電線路“防跳”是運行單位常態(tài)化的重點任務，是保證電網(wǎng)安全運行的重要“支撐點”。但跳閘后，運行維護人員準確判明故障原因，及時查找故障點，在最短的時間內(nèi)恢復供電，意義重大。鑒于線路點多、面廣，常年運行于野外，經(jīng)受著各種惡劣環(huán)境、自然災害、外部影響因素的考驗，跳閘時有發(fā)生，造成局部供電中斷，影響電網(wǎng)運行的可靠性[1]。

運行單位在接到調(diào)度部門跳閘通知后，應根據(jù)故障濾波器、保護裝置動作情況、行波測距等，判斷故障范圍，無論跳閘是否重合成功，均應進行故障巡視。

1 輸電線路故障分類

長期暴露在野外的架空線路受外界影響，易發(fā)生外破、污閃、冰閃、雷擊、鳥害、樹碰線、風偏、舞動等故障或事故。按其影響因素可分為自然因素引起的故障、外界環(huán)境引起的故障等。但往往各種因素可能同時作用于輸電線路本體，造成不同類型的故障跳閘；如超過設計風速的飚旋風、龍卷風、局部微氣象等會造成風偏、倒桿斷線、樹碰線等故障，雷雨雪天氣往往造成雷擊、污閃、冰閃、舞動等跳閘；化工、堿廠、水泥廠等易引起污閃；線路通道內(nèi)風箏、氣球、塑料薄膜、細繩線、違章樹木、建房、開山放炮、鳥類活動、線路機械作業(yè)、焚燒秸稈、山火、線下釣魚、塔材偷盜等均可能造成線路外破跳閘。

2 輸電線路主要故障特點

2.1 雷擊故障

一般能重合成功。雷擊形式有直擊、繞擊、反擊和感應雷擊。主要取決保護動作及雷擊強度、次數(shù)，但是，瓷質(zhì)絕緣子或低值較多時，可能引起絕緣子鋼帽炸裂，形成永久性故障。一般雷擊絕緣子串兩端表面有較大閃絡痕跡，槽內(nèi)有煙熏的黑色痕跡。絕緣子串中間閃絡痕跡不明顯，甚至沒有。架空地線若有放電間隙者，地面接地連接處有放電痕跡。導體與距離比較近的接地體(主要橫擔)之間形成放電通道(可能放電在導線、跳線、碗頭、均壓環(huán)、橫擔等)，雷擊現(xiàn)象主要有導線與金具對橫擔放電、橫擔第一片絕緣子對導線放電、復合絕緣子均壓環(huán)之間放電。

2.2 污閃故障

常常發(fā)生在大霧、毛毛雨、雨夾雪等潮濕天氣，主要發(fā)生在后半夜和清晨(負荷小、電流小，電壓大)。一般能夠重合成功，但在短時間內(nèi)又會發(fā)生跳閘，重合幾率較小，往往發(fā)生永久性故障。電力線路絕緣子表面受到固體、液體及氣體的導電物質(zhì)的污染，受大霧、毛毛雨、雨夾雪等潮濕天氣影響，污層電導增大，泄漏電流增加，產(chǎn)生局部放電(從導線或橫擔第一片開始)，在運行電壓的作用下，形成電弧閃絡，造成跳閘。

2.3 風偏故障

一般故障發(fā)生后重合復跳，但有時可能重合成功。由于風偏是導線對桿塔、構筑物的放電，往往絕緣子會無任何痕跡。耐張塔大多在跳線上，直線塔主要發(fā)生在懸掛點垂直檔距較小或負值的導線上，也有可能出現(xiàn)局部微氣象條件下地段，特別是將瓷質(zhì)、玻璃絕緣子更換為合成絕緣子(無重錘)的上述桿塔。導線旁邊臨近的山坡、樹木、交叉跨越和新建構筑物也有可能發(fā)生。

2.4 鳥害故障

大多在鳥類遷徙季節(jié)(10月至次年4月份)的夜間發(fā)生。一般都為單相故障，均能重合成功。北方地區(qū)線路跳閘原因，一般為鳥排出的糞便形成通道居多，在橫擔、桿塔下有大量鳥糞，絕緣子兩端有放電痕跡，但能繼續(xù)運行。發(fā)生故障的數(shù)日內(nèi)，在故障桿塔的前后數(shù)基桿塔上，如果仍有鳥停留，也可能再次引起跳閘。

2.5 覆冰舞動故障

在冷卻到零下的雨雪中，水滴與線路導線表面碰撞凍結，產(chǎn)生覆冰現(xiàn)象。一般發(fā)生在11月至次年4月份之間，線路迎風面較背面嚴重，引起桿塔覆冰損壞、線路相間短路、絕緣子損傷、絕緣子覆冰跳閘等。且需要滿足導線不規(guī)則異形(導線上有明顯覆冰、為四分裂)、風速在4～20 m/s穩(wěn)定的層流鳳、風向與線路大于45°(故障線路走向與風向近似垂直)、氣溫由零上向零下變化、空氣濕度大于85%等條件。

2.6 外破故障

引起跳閘原因較多，有自然原因、人為原因。多為偷盜、炸傷導線、桿塔周圍取土、車輛、接卸碰及帶電導線、植樹、建房、風箏線、廣告牌等異物短路、用戶及其他部分線下施工架線、釣魚碰線、焚燒秸稈、放煙花等。從重合閘動作情況來看，一種可以重合，為瞬時故障，如風箏線、樹枝等短時間能夠燃燒盡的異物短路。一種為永久性故障，如大型機械車輛碰線，重合閘瞬時動作后會復跳，還有可能造成倒桿斷線，無法重合。外破故障沒有規(guī)律可循，也是故障控制的難點、重點。

3 輸電線路故障查找與判定

線路發(fā)生故障后，盡管到達故障點時間越短，故障檢出成功率越高，但接到調(diào)度命令后不能盲目地立即組織巡線，而應及時召集事故巡視人員做好巡線有關準備，利用較短時間收集、索要事故數(shù)據(jù)，并進行全面細致的故障分析。

故障查找歸根結底還要人來完成，必須召集足夠的合適人員，應將故障數(shù)據(jù)、分析定性結果、現(xiàn)場情況及巡視重點向全體人員進行詳細交代，做到每個人都心中有數(shù)。

線路發(fā)生故障后，運行單位應根據(jù)各種測距、重合閘動作情況、氣象條件、在線監(jiān)測等相關數(shù)據(jù)，結合線路特殊區(qū)段及運行經(jīng)驗確定巡查方案。

3.1 重合閘動作情況

依據(jù)重合閘動作情況可以第一時間判定故障是否為永久性故障還是瞬間故障，確定是否準備后續(xù)搶修的可能。

3.2 保護測距

保護及自動裝置測出變電站到故障點距離，并沒有給出故障桿號。這就需要在線路臺賬上做些工作，統(tǒng)計計算出每基桿塔距兩側變電站距離，這樣才能實現(xiàn)線路故障點快速準確定位，且故障測距的誤差一般不超過1～3 km，一般需要以保護測距位置向兩側擴展1～5 km作為重點巡視區(qū)段(若未發(fā)現(xiàn)故障，繼續(xù)擴展巡視)。

線路故障大部分是單相故障，搞清線路相位很重要，提前了解線路準確的線路標示,可以減少事故巡線人員的工作量。

3.3 氣象條件

一般情況下，線路大部分故障都是由惡劣氣象、微氣象引起的。大風天氣或引發(fā)風偏、樹碰線故障；雷雨或引發(fā)雷擊故障；持續(xù)大霧、毛毛雨天氣或引發(fā)污閃故障；降雪、凍雨可能引發(fā)冰閃、覆冰舞動。

3.4 在線監(jiān)測

目前，輸電線路在線監(jiān)測裝置的應用越來越廣泛，功能也不斷完善，通過局部在線檢測裝置可以第一時間判定故障點。如雷電定位系統(tǒng)可以較為準確地判定故障當時線路附近落雷情況，并可以根據(jù)雷電電流等參數(shù)判斷故障桿塔雷擊性質(zhì)。

4 輸電線路故障準備工作及注意事項

不僅要找到故障點，還要真實的現(xiàn)場故障情況及巡視必要的安全工器具，如安全帶、腳扣、望遠鏡、照相機、測高儀、接地電阻測量儀、GPS定位儀等，記錄故障桿塔通道、地形地貌、放電點等。對于重合復跳永久性故障，還應做好搶修準備，備好相關的搶修物資材料。

故障巡線人員應做到“三勤”：“腿勤”就是不怕走路，故障巡視查看到位，不走過場，不走馬觀花?！白烨凇本褪嵌嘞蛑車淖?、行人和群眾詢問故障發(fā)生時是否聽到什么異常聲響，看到什么亮光或火花等，尤其是在一些可能發(fā)生故障的特殊區(qū)域更要不厭其煩，多說多問。“腦勤”就是多動腦子想問題，分析問題[2]。

參考文獻：

[1]國家電網(wǎng)公司人力資源部.輸電線路運行[M].北京：中國電力出版社，2010

[2]劉亞新．高壓輸電線路巡視手冊[M].北京：中國電力出版社，2003