±800kV特高壓直流輸電線路典型故障分析

摘要：±800kV特高壓直流輸電線路具有電壓等級高、輸送效率大、電容量大的特點，在一定程度上能夠促進我國電力企業(yè)的長遠發(fā)展，尤其在我國西電東送的工程中，能夠有效提升電力輸送效率，為國家經濟發(fā)展奠定良好基礎。文章對±800kV特高壓直流輸電線路典型故障進行了分析。

關鍵詞：±800kV特高壓；直流輸電線路；典型故障；電力輸送；電力系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM721 文章編號：1009-2374（2016）34-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.075

在我國電力企業(yè)發(fā)展的過程中，±800kV特高壓直流輸電線路的應用是較為重要的，但是由于我國在使用±800kV特高壓直流輸電線路的過程中，經常出現影響其發(fā)展的故障問題，對電力企業(yè)的發(fā)展產生較為嚴重的阻礙作用，因此相關技術人員必須要根據±800kV特高壓直流輸電線路的典型故障進行分析，并且采取有效措施解決故障問題，進而加快電力企業(yè)的進步速度。

1 ±800kV特高壓直流輸電線路基本情況

目前，南方電網公司在使用±800kV特高壓直流輸電線路的時候，一共設置了兩個回路，分別為由普洱至江門的線路、由祿豐縣至增城市的線路，這兩條線路在實際使用過程中，長度有所不同，其線路總長度在2752km左右。至今為止，這兩條±800kV特高壓直流輸電線路在使用的時候，出現了20次左右的故障，在一定程度上，影響著供電效率的提升，對各行各業(yè)的發(fā)展造成了較為不利的影響。因此，相關管理人員與技術人員必須要根據此類故障的特點予以分析，并且制定完善的解決措施，以便于促進±800kV特高壓直流輸電線路使用質量的提升，使其向著更好的方向發(fā)展。

2 ±800kV特高壓直流輸電線路典型故障及解決措施

在我國兩條±800kV特高壓直流輸電線路出現故障之后，技術人員與管理人員分析了故障原因，發(fā)現雷擊故障占總故障原因的74%，山火故障占總故障原因的13%，這就要求技術人員與管理人員根據典型故障原因對其進行解決。

2.1 ±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障

±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障是最為常見的，技術人員在分析的過程中，一定要注重雷擊故障性質、極性的分析，并且制定完善的解決措施。

2.1.1 ±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障性質?！?00kV特高壓直流輸電線在發(fā)生雷擊故障的時候，都是以電繞擊形式對其造成傷害的，在雷擊事故之后并沒有發(fā)生反擊故障。在每次雷擊故障出現的時候，其最大電流幅值為-69kA，與±800kV特高壓直流輸電線路的反擊耐雷水平相比較是很小的。對于每次的跳閘事件而言，出現故障的桿塔接地電阻量值在25Ω左右，都是符合相關設計要求的，根據技術人員與管理人員的分析可知，±800kV特高壓直流輸電線路在發(fā)生雷擊事故之后，其反擊的故障效率是很低的。

2.1.2 ±800kV特高壓直流輸電線雷擊故障極性。在兩條線路出現雷擊故障的過程中，其極性數據的顯示是較為明顯的，極I（+）占總概率的80%，在其出現雷擊故障之后，以自然界中的負極性為主要因素，根據外界實際測量結果，對負極性雷電進行了分析，發(fā)現在雷電故障中，負極性的雷電是最為主要的，相關管理人員與技術人員必須要對其加以重視。

2.1.3 ±800kV特高壓直流輸電線雷擊故障地形。在每次雷擊故障出現之后，發(fā)現雷擊故障中的地形因素也是較為重要的分析內容，容易出現雷擊事故的地形有山峰、山谷等，當桿塔處于此類地形位置中的時候，就很容易發(fā)生雷擊事故。目前，只有兩次雷擊故障發(fā)生在水田中，其地面的傾斜度在60°左右。由此可見，地形地貌情況對±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障產生較大影響，同時邊坡也會削弱線路的屏蔽能力，在一定程度上能夠加大架空低線的保護角，導致導線的屏蔽效率降低。相關研究人員在研究之后表明，當±800kV特高壓直流輸電線的正極處在下坡時，隨著下坡地面傾斜角的增大，正極跳閘率就會提升，一旦地面傾斜角度在30°左右，跳閘率就會增長到5倍左右，這對其造成了較為不利的影響。

2.1.4 ±800kV特高壓直流輸電線雷擊故障桿塔兩側檔距。在兩條線路出現故障之后，發(fā)現±800kV特高壓直流輸電線路雷擊桿塔檔距也是發(fā)生故障的重要因素，其中有幾次雷擊故障中的桿塔檔距大約為1100m，由此可見，桿塔檔距越大越容易出現雷擊事故，主要因為當桿塔檔距大的時候，雷擊入射點就可以避開桿塔直接擊到線路上，導致桿塔上避雷針的使用效率降低。

2.1.5 ±800kV特高壓直流輸電線路雷電故障防治措施。

第一，管理人員要全面地掌握直流輸電線路分布特征，根據實際分布情況展開交流與探討，找出容易出現雷擊故障的區(qū)域，并且制定完善的技術性方案，以便于解決雷擊故障；第二，設計人員要設計出完善的防雷線路，并且根據負極性雷電情況，對導線的線路進行更改，這樣不僅可以保證更好地解決此類故障問題，還能有效提升雷擊故障的防治效率，為其發(fā)展奠定良好基礎；第三，管理人員可以安裝可控放電式的避雷針，主要因為其具有較為良好的迎面導向優(yōu)勢，在對上行雷進行引導的過程中，能夠攔截雷云電荷，這樣就可以有效地對線路進行保護，避免出現影響其安全性的問題。同時此類避雷針造價較低，安裝流程較為便利，對雷擊事故的防治工作產生較為有利的影響。

2.2 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障及解決措施

在2013年的時候，楚雄±800kV特高壓直流輸電線路出現了大面積山火，導致±800kV特高壓直流輸電線路出現一次因為山火原因導致跳閘事件，因此，技術人員與管理人員要對此類故障予以重視，采取有效措施對其進行防治，為我國電力事業(yè)的發(fā)展奠定基礎。

2.2.1 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障現場情況。此次山火故障出現的時候，當地連續(xù)很多天都是晴朗的天氣，并且氣候較為干燥，風速很高，濕度較小，并且在檢查故障點的時候，發(fā)現故障點的位置在202與203之間，其地形坡度是40°左右的斜坡。

2.2.2 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障原因。在發(fā)生山火故障之后，技術人員對原因進行了仔細的分析，發(fā)現很多直流線路的絕緣介質是空氣，但是其空氣的溫度最高可以達到727℃，這就導致出現明顯的熱游離現象，導致發(fā)生山火故障。同時直流線路與樹木都存在電場不均勻的環(huán)境中，當負荷電量增加到一定程度的時候，就會出現影響其實際使用效率的問題。

在導線電荷復活之后，空氣中就會出現成光游離的現象，導致局部電場出現衍生電子崩的后果，其可以與主電子相互融合，并且發(fā)展成為較為強大的注流，使得高電導與“低場強”之間會形成負先導通道，這樣就會降低空氣的絕緣性。另外，在松樹燃燒之后，會向空氣中散發(fā)大量的灰塵顆粒，這就導致在一系列的反應之后，出現線路跳閘的現象。

2.2.3 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障防治措施。在±800kV特高壓直流輸電線路山火故障防治過程中，相關技術人員要注意以下五點：第一，在線路選址的過程中，應該重點分析地形地貌，保證不會將線路分布在灌木叢上或是墳墓集中的區(qū)域，這樣才能從根本上防治此類故障；第二，技術人員與管理人員要對輸電線路巡視工作加以重視，定期或是不定期地對其進行巡視，并且根據巡視的實際情況，制定完善的塔基清理制度，每個月都要設置一次或是兩次的清理工作，主要清理通道內的樹木、灌木或是雜草植物，在一定程度上能夠提高故障防治效率；第三，技術人員與管理人員可以與相關林業(yè)部門合作，通過砍伐工作科學、合理地設置隔離帶，并且隔離帶要參照林業(yè)防火標準執(zhí)行，同時在容易出現山火的區(qū)域中，管理人員設置防火林帶，然后在其中種植樹木，進而形成18m的綠色生態(tài)化的防火隔離帶，這樣才能保證故障防治情況；第四，技術人員與管理人員要對本地的氣候條件加以分析，根據民族風俗等情況，科學、合理地開展防山火宣傳活動，尤其在山火高發(fā)的季節(jié)中，不僅要積極地對其進行巡視，還要設置可以全面觀察的瞭望臺，安排專業(yè)工作人員在瞭望臺中監(jiān)督與管理山火情況，一旦發(fā)現有危險情況，必須及時地報告到上級部門，并且要求上級部門采取有效措施解決問題；第五，相關管理人員可以設置專門的山火檢測部門，并且引進先進檢測儀器，要求檢測人員利用衛(wèi)星遙感技術對火源進行實時的監(jiān)控，一旦發(fā)現有異常升溫的熱電，立即采取有效措施對其進行處理，避免出現故障影響整個線路的安全性。

3 結語

在±800kV特高壓直流輸電線路典型故障分析過程中，相關管理人員與技術人員都要對自身職責加以重視，不斷優(yōu)化故障防治方案，并且引進先進技術，保證不會出現影響其發(fā)展的問題，進而提升電力企業(yè)的核心競爭能力，促進電力企業(yè)向著更好的方向發(fā)展。

參考文獻

[1] 付兆遠.基于小波變換的特高壓直流線路保護研究

[D].山東大學，2011.

[2] 席崇羽，王海躍，段非非，等.±800kV特高壓直流輸電線路典型故障分析[A].第七屆海峽論壇·2015海峽兩岸智能電網暨清潔能源技術研討會論文集[C].2015.

[3] 岳靈平，張志亮，俞強，等.一起典型的800kV直流線路雷擊故障跳閘分析[A].2014輸變電年會論文集[C].2014.

[4] 袁詩海，李德輝.探討±800kV特高壓直流輸電線干字型鐵塔組立施工工法[J].大科技，2015，（6）.

[5] 鄧軍，肖遙，楚金偉，等.云南-廣東±800kV特高壓直流輸電線路可聽噪聲仿真計算與測試分析[J].高電壓技術，2012，38（12）.

[6] 施春華，朱普軒，蔣劍，等.±800kV特高壓直流線路采用5分裂導線的電磁環(huán)境特性分析[J].高電壓技術，2011，37（3）.

作者簡介：趙玉龍（1990-），男，吉林德惠人，中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司昆明局助理工程師，研究方向：輸電線路。

（責任編輯：小 燕）