電力線路運(yùn)行故障原因與檢修方案研究

張勇　呂曉東

摘要：電力線路是傳輸電力能源的重要載體，電力線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性直接影響電力線路的供電質(zhì)量，因此，針對電力線路運(yùn)行故障必須分析其產(chǎn)生的原因，并制定相應(yīng)的檢修方案，利用先進(jìn)的檢修技術(shù)將故障迅速排除。文章闡述了電力線路，分析了接地故障、短路故障、線路超負(fù)荷、雷擊故障產(chǎn)生的原因和檢修方案。

關(guān)鍵詞：電力線路；電力故障；檢修方案；電力傳輸；供電質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM72 文章編號：1009-2374（2016）20-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.070

電力能源是現(xiàn)代社會及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要動力資源，電力能源遍布人們的生產(chǎn)、生活、娛樂等領(lǐng)域，在人類社會發(fā)展當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用，電力能源越來越受到人們的關(guān)注。目前，我國正不斷完善有關(guān)于電力線路、供電質(zhì)量、電力供應(yīng)等方面的法律法規(guī)，以保證電力線路運(yùn)行的安全性，促進(jìn)電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。電力線路在運(yùn)行的過程當(dāng)中因各方面原因時常會產(chǎn)生故障，影響電力線路運(yùn)行的安全性及供電質(zhì)量，從而影響社會及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此針對電力線路運(yùn)行故障必須予以

解決。

1 電力線路

電力能源已成為社會及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要動力能源，為保證社會及經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、快速發(fā)展，就必須保證電力能源的穩(wěn)定、正常供應(yīng)，而電力線路是用于傳輸電力能源的重要載體，為此就有必要重視電力線路的安全性和穩(wěn)定性。電力線路在運(yùn)行的過程當(dāng)中因自然外力的破壞、電力設(shè)備自身的不穩(wěn)定或是工作人員的誤操作會導(dǎo)致故障產(chǎn)生，影響電力線路的正常運(yùn)行和供電質(zhì)量。雖然我國已有充分的電力線路保護(hù)及故障預(yù)防措施，但是針對很多自然外力破壞及人為因素而產(chǎn)生的故障仍無法完全消除，因此在平時的工作當(dāng)中，電力工作人員及檢修人員必須明確分析電力線路運(yùn)行故障產(chǎn)生的原因，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，以保證電力線路的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電力線路運(yùn)行故障原因與檢修方案

2.1 接地故障與檢修

接地故障是電力線路運(yùn)行過程當(dāng)中比較常見的一種故障。接地故障多產(chǎn)生于潮濕、雨水多等不良環(huán)境當(dāng)中。電力線路的接地包括保護(hù)接地和工作接地兩種，其中保護(hù)接地即為保護(hù)電力工作人員及其他人人身安全而設(shè)置的接地，以免因間接觸電而發(fā)生人身安全事故而采取的保護(hù)措施。保護(hù)接地的主要措施是利用電氣設(shè)備的部分金屬外殼或是其他部位實現(xiàn)接地。工作接地則是為保護(hù)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行以及其他電力設(shè)備安全而設(shè)置的接地。工作接地主要是利用電力系統(tǒng)三相電力中的中性點(diǎn)進(jìn)行接地。工作接地還可利用其他方式實現(xiàn)接地，如利用防雷設(shè)備或是鐵塔等。接地方式不同，其產(chǎn)生的安全效果也不同，如利用中性點(diǎn)進(jìn)行接地的工作接地，其主要目的是保證三相電力中的電壓能穩(wěn)定運(yùn)行；瞬移電力設(shè)備部分金屬外殼進(jìn)行的接地主要是為了將靜電荷導(dǎo)入地下，從而保證電力線路的安全運(yùn)行。雖然各種接地方式都在一定程度上保護(hù)了電力系統(tǒng)，但是在實際的運(yùn)行過程當(dāng)中，若接地線路出現(xiàn)問題，如絕緣部分遭到破壞等，會使得電力線路的大量電壓及電流通入地面，引發(fā)接地故障，導(dǎo)致電力設(shè)備被損，甚至引起人身安全事故。

接地故障產(chǎn)生的主要原因是接地線路的絕緣部分被破壞，使得整個電力線路的電流量迅速增加，大量電力通入地面，從而導(dǎo)致接地故障。因此在對接地故障進(jìn)行檢修時，主要是對接地線路的絕緣部分進(jìn)行檢測，通過對絕緣部分的電阻值進(jìn)行測量以判斷接地絕緣部分的損壞程度。在進(jìn)行測量的過程當(dāng)中，若絕緣電阻不強(qiáng)，檢修人員可直接利用電阻表或是其他電阻測量方式對接地的電阻值直接進(jìn)行測量；若電力線路分支較多，則可根據(jù)開關(guān)的分布情況，利用斷路器先將整條電路進(jìn)行分段，然后根據(jù)接地程度、相別及線路等對每段線路進(jìn)行分別檢測。此外還可利用負(fù)電荷轉(zhuǎn)移的方式，通過改變電力線路的供電方法來尋找故障點(diǎn)；利用一拉一合的方式尋找故障點(diǎn)，即若某段斷路器在被拉開時無接地現(xiàn)象則表明此處接地存在故障。故障點(diǎn)找出后將故障進(jìn)行排除，便可保證電力線路的正常運(yùn)行。

2.2 短路故障與檢修

短路故障產(chǎn)生的原因主要有兩方面：一方面是因電路的相間絕緣體遭到破壞而引發(fā)的短路；另一方面是因兩個導(dǎo)體未經(jīng)電阻直接相互連接而導(dǎo)致的短路。通常來說，不同的電力線路都會以絕緣體相互隔開，但是在長期的運(yùn)行過程當(dāng)中，因太陽暴曬、風(fēng)吹雨淋等因素會使得絕緣體脫落，導(dǎo)致線路絕緣體遭到破壞，從而引發(fā)短路故障。此外，因維修人員操作的不規(guī)范或不到位，如維修人員在維修工作完成之后未做利用絕緣體包裹電線，使得部分金屬導(dǎo)體裸露在外，在長時間的外力作用下，兩個線路會相互觸碰，這也會引起短故障。還有在進(jìn)行電力線路的維修時，特別是停電維修的過程當(dāng)中，維修人員通常會先將短接線掛上，但在維修完成之后往往會因為各種原因而未拆除短接線，這也會引發(fā)短路故障。

引發(fā)短路故障的原因有很多，通常來說，要想找出短路故障點(diǎn)，就必須先了解短路故障的特征。短路故障主要是因電路的相間絕緣體遭到破壞或是兩個導(dǎo)體未經(jīng)電阻直接相互連接而引起的，短路處的電阻通常為零或接近零，在這種情況下是無法通電實施檢測工作的。因此在進(jìn)行檢修時，要分析故障出現(xiàn)范圍內(nèi)的回路，并尋找故障回路，通過故障回路找出故障點(diǎn)。具體操作時，可利用萬能表結(jié)合電阻找到短路回路，然后再尋找故障點(diǎn)。此外，還可利用燈光法進(jìn)行檢測，即利用短路故障點(diǎn)電阻為0這一點(diǎn)，加上電壓、接上燈泡，通過燈泡是否發(fā)亮來判斷各回路是否存在故障，然后詳細(xì)分析故障回路，從而找出故障點(diǎn)。故障點(diǎn)找出之后將其排除便可使電力線路恢復(fù)輸電。確定故障點(diǎn)是短路故障檢修的重點(diǎn)和難點(diǎn)，只要找出故障點(diǎn)，后期的維修就非常容易了。

2.3 線路超負(fù)荷與檢修

線路超負(fù)荷是指電力線路的載荷量超出其設(shè)計運(yùn)行的承載力范圍。不管是哪種材料所制造的電力線路，每一條電力線路都是有其最大載荷量的，電力線路在運(yùn)行的過程當(dāng)中，若線路的載荷量超出其最大載荷量則會導(dǎo)致電力線路出現(xiàn)故障。因電力線路在進(jìn)行電力能源的運(yùn)輸過程中，因電阻的存在會產(chǎn)生大量熱量，而這些熱量會使得電力線路發(fā)熱，線路通過的電流量越大，線路的熱量就越大。通常情況下，電力線路處安全載流范圍內(nèi)是不會發(fā)生過熱現(xiàn)象的，但若電力線路長期處于超負(fù)荷狀態(tài)，線路表面的絕緣外表皮就會因線路熱量過大而被燒毀，導(dǎo)致電力線路無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重的還可能會引發(fā)火災(zāi)。因此，針對線路超負(fù)荷而出現(xiàn)的故障必須及時解決并提前做好預(yù)防工作。

總體而言，線路超負(fù)荷而引發(fā)的故障實質(zhì)就是因為電力線路的電流量超出了設(shè)計的最大范圍。因此，為解決線路超負(fù)荷故障，在進(jìn)行電力線路的設(shè)計時，首先要選擇材料較好的配電線路；其次電力企業(yè)要根據(jù)電力線路的實際安全電流量對電力線路的能源傳輸量、電力線路運(yùn)行過程中的發(fā)熱量等進(jìn)行控制，以免出現(xiàn)電力線路超負(fù)荷運(yùn)行的情況。此外，電力線路的相關(guān)工程部門要不斷完善電力線路的設(shè)計，保證電力線路的施工質(zhì)量，盡量避免出現(xiàn)施工問題，以此保證電力線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4 雷擊故障與檢修

雷電災(zāi)害是引發(fā)電力線路運(yùn)行故障的重要原因之一。雷電災(zāi)害引發(fā)的電力線路運(yùn)行故障會給電力線路帶來巨大的損失。雷擊故障多發(fā)于雷電多發(fā)地區(qū)，如重慶市。通常來說，因雷電災(zāi)害引發(fā)的電力線路運(yùn)行故障主要是電力線路跳閘。就電力線路而言，雷擊故障產(chǎn)生的主要原因是電力線路缺乏完善的防雷設(shè)計，其包括三方面：首先，防雷設(shè)計不到位，即在進(jìn)行工程設(shè)計時對雷電或雷擊日缺乏足夠的估計和計算。通常情況下，雷擊故障產(chǎn)生的次數(shù)與雷擊日呈成正比關(guān)系，雷擊日程較多，雷擊故障產(chǎn)生的次數(shù)就越多。但是在進(jìn)行工程設(shè)計時，若設(shè)計師未深入了解當(dāng)?shù)氐睦讚羟闆r，其對雷擊故障的預(yù)測就會存在較大偏差，導(dǎo)致電力線路的防雷設(shè)計不到位；其次，接地電阻過高。接地電阻過高會直接導(dǎo)致雷電反擊，在對電力線路的架空方案進(jìn)行設(shè)計及施工的過程當(dāng)中，因桿塔的接地電阻與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不符或是降阻劑作用失效則會使得電力線路的接地電阻過高，從而引發(fā)雷擊故障；最后，電力線路維護(hù)不足。在進(jìn)行檢修時，若未及時檢查絕緣子串中是否有零值或是低值絕緣子的存在，則會使是閃絡(luò)電壓迅速降低，從而使整個電力線路的耐雷擊能力降低，易引發(fā)雷擊故障。

雷擊故障多發(fā)于雷雨天氣，且為金屬性接地故障，此屬單相故障，可利用重新合閘的方式來將故障排除。電力線路跳閘5分鐘之后，若線路通道5千米范圍內(nèi)出現(xiàn)落雷則可判斷此故障為雷擊故障。針對中壓電力線路，因其所使用的是非有效接地系統(tǒng)，所以在查找故障點(diǎn)時主要采取二分法。在進(jìn)行操作時，首先通過測量獲取配網(wǎng)故障的總絕緣值，記為R；其次將故障段的任意一段開關(guān)拉開，并利用絕緣電阻搖表測量分段開關(guān)兩側(cè)線路的絕緣值，并將其分別記為R1、R2；最后，根據(jù)比較所測量的R、R1、R2三者的電阻值大小，通過分析將故障區(qū)域逐漸縮小，以此來確定故障范圍，再根據(jù)故障范圍來尋找故障點(diǎn)。此外，還可利用電力設(shè)備、金具或是絕緣子等部件的閃絡(luò)痕跡來尋找雷擊故障點(diǎn)。

3 結(jié)語

隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力線路在運(yùn)行過程當(dāng)中所出現(xiàn)的故障呈現(xiàn)多樣化特征，這在一定程度上給電力線路的維護(hù)帶來了很大的挑戰(zhàn)，同時也要求電力企業(yè)要特別關(guān)注電力線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。為了迅速解決各種電力線路運(yùn)行故障，在平時的工作當(dāng)中，檢修人員要不斷進(jìn)取，通過學(xué)習(xí)牢牢掌握各種常見電力線路運(yùn)行故障產(chǎn)生的原因和檢修方案，并將這些故障檢修經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，從而形成一套完整的電力線路運(yùn)行管理體系，以保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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