500KV超高壓輸電線路故障分析

樊星 潘慶明 趙佰棟 申學(xué)德 牛明凱

摘 要：近年來，伴隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于電力的需求越來越大，而電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中，超高壓輸電線路經(jīng)常出現(xiàn)故障，存在極大的安全隱患，已經(jīng)影響到人民的財(cái)產(chǎn)安全，如何進(jìn)行科學(xué)的故障分析，制定適當(dāng)?shù)姆婪洞胧┮呀?jīng)成為當(dāng)今時(shí)代的重要課題。因此，做好500kV輸電線路運(yùn)行維護(hù)和故障防治是十分必要且重要的。本文首先對(duì)故障原因進(jìn)行了分析，隨后總結(jié)了查找500kV超高壓輸電線路故障的一些經(jīng)驗(yàn)，最后提出了500kV超高壓輸電線路故障的防范措施以供實(shí)踐借鑒。

關(guān)鍵詞：500kV；輸電線路；檢修要求；故障分析；預(yù)防措施

一、500KV超高壓輸電線路故障分析

500kV輸電線路，因?yàn)槠渲苯颖┞队谧匀画h(huán)境當(dāng)中，極易受到雷電、污穢、大風(fēng)以及外力破壞等因素的影響，造成各種故障的產(chǎn)生。

1、雷擊故障

雷擊是500kV超高壓線路故障發(fā)生的主要因素，一旦雷擊發(fā)生，不同種類的雷所導(dǎo)致的結(jié)果也會(huì)存在一定的差異。直擊雷發(fā)生率較高，同時(shí)對(duì)輸電線路所帶來的破壞也十分嚴(yán)重，會(huì)直接毀壞輸電設(shè)備的絕緣。當(dāng)發(fā)生繞擊雷時(shí)，輸電線路電位會(huì)出現(xiàn)上升，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致線路絕緣被擊穿和損壞。當(dāng)反擊雷發(fā)生時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致輸電桿塔電位升高，同時(shí)還會(huì)使輸電線路壓出一個(gè)過電壓，當(dāng)桿塔電位與過電壓電位差大于絕緣閃絡(luò)臨界值時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致輸電線路閃絡(luò)發(fā)生。在這些雷擊現(xiàn)象中，繞擊雷發(fā)生頻率最高，也是對(duì)500kV輸電線路運(yùn)行安全存在的最大威脅。繞擊雷發(fā)生具有季節(jié)性，因此在實(shí)際工作中，需要在夏季繞擊雷發(fā)生頻率最高的月份發(fā)，加強(qiáng)對(duì)線路進(jìn)行檢修和維護(hù)，在檢修過程中對(duì)于跳閘故障可以進(jìn)行一次強(qiáng)送電處理。

2、污閃故障

此類故障主要原因來自于污穢層，在天氣干燥時(shí)污穢層的電阻較大，一般不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，特別是在霧天和雨雪天氣環(huán)境下，空氣濕度較大，輸電線路絕緣層表面會(huì)出現(xiàn)凝霧的情況，線路上的污穢層會(huì)處于飽和受潮下，污閃發(fā)生機(jī)率較高，嚴(yán)重威脅線路運(yùn)行的安全。

另外，高壓電線上時(shí)常可以見到棲息的鳥類，而這些鳥類與之而來產(chǎn)生的糞便便會(huì)覆蓋在輸電線路上，加之山區(qū)樹林的遮蔽以及風(fēng)雨的侵襲，就會(huì)導(dǎo)致輸電線路發(fā)生污閃事故，造成故障。

3、風(fēng)偏故障

500kV超高壓輸電線中常見風(fēng)偏故障的表現(xiàn)形式有：導(dǎo)線對(duì)桿塔放電、導(dǎo)線與導(dǎo)線之間放電、導(dǎo)線對(duì)周圍物體放電，其共同特點(diǎn)是對(duì)塔身、導(dǎo)線等的燒傷痕跡均較為明顯，一般來說，風(fēng)偏會(huì)導(dǎo)致架空導(dǎo)線對(duì)桿塔構(gòu)架和架空導(dǎo)線之間的放電，產(chǎn)生相間短路故障。而且一旦大風(fēng)風(fēng)力超出了桿塔設(shè)計(jì)的應(yīng)力強(qiáng)度，則會(huì)導(dǎo)致線路桿塔出現(xiàn)傾斜、損壞，從而導(dǎo)致導(dǎo)線舞動(dòng)的現(xiàn)象。

三、500KV超高壓輸電線路故障預(yù)防措施分析

1、加強(qiáng)在線檢測(cè)輸電線路運(yùn)行狀況的力度

在線監(jiān)測(cè)主要是通過各種探測(cè)儀器檢測(cè)輸電線路的溫度、漏電情況等，通過設(shè)備將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)或者圖像內(nèi)容，使輸電線路故障更加清晰地呈現(xiàn)出來，更容易斷定故障點(diǎn)。同時(shí)，通過積累的相關(guān)資料能夠加強(qiáng)線路狀態(tài)運(yùn)行狀況預(yù)測(cè)。可以對(duì)故障多發(fā)點(diǎn)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并且做好評(píng)價(jià)，制定好故障應(yīng)急方案，盡量降低故障率，提高處理效率。通過在線監(jiān)測(cè)能夠更加高效準(zhǔn)確地?cái)喽ü收宵c(diǎn)，同時(shí)降低了超高壓對(duì)檢修人員帶來的危險(xiǎn)，不但能夠保障線路的安全運(yùn)行，同時(shí)提高了工作人員的人身安全，有著良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，是未來的發(fā)展趨勢(shì)。

2、強(qiáng)化輸電線路運(yùn)行維護(hù)

加強(qiáng)輸電線路行維護(hù)管理，能夠?yàn)檩旊娋€路的安全、可靠運(yùn)行提供重要的基礎(chǔ)保障。對(duì)于線路巡視工作，一定要始終根據(jù)要求展開工作，對(duì)架空電線與接地體之間的部分予以重點(diǎn)檢查。在此基礎(chǔ)上，還需要對(duì)接地網(wǎng)開挖作業(yè)加大檢查的力度，若工作不到位就無法對(duì)接地網(wǎng)情況給予更深入地了解。在實(shí)踐運(yùn)用過程中，除了使用降阻劑的線路桿塔接地體，一定要重視開挖檢查與測(cè)試的工作力度。針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕的接地引下線需要及時(shí)進(jìn)行更換，以保證裝置連接的良好性。在天氣良好的情況下，且土壤干燥的情況下，需要針對(duì)線路桿接地電阻展開全面測(cè)試。一旦發(fā)現(xiàn)線路桿塔的接地電阻超出了允許范圍，一定要及時(shí)修改計(jì)劃內(nèi)容。

3、采取有效的防污閃輔助措施

為降低線路的污閃跳閘率和事故率，避免重要線路發(fā)生污閃事故，杜絕電網(wǎng)大面積污閃事故，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行GB/T 16434-1996以及其他相關(guān)規(guī)定。完善防污閃管理體系，明確各級(jí)防污閃管理人員的職責(zé)。對(duì)絕緣子實(shí)行全過程管理，加強(qiáng)零值、低值絕緣子的檢出工作，保證絕緣子運(yùn)行狀態(tài)良好。堅(jiān)持定期進(jìn)行線路絕緣子的鹽密測(cè)量，及時(shí)了解污源變化和氣候變化，并根據(jù)變化情況采取有針對(duì)性的防污閃措施。及時(shí)修訂污區(qū)分布圖，做好防污閃的基礎(chǔ)工作。

運(yùn)行線路的外絕緣配置應(yīng)不低于所處地區(qū)污穢等級(jí)所對(duì)應(yīng)的爬電比距上限值，不滿足要求的應(yīng)予以調(diào)整。受條件限制短期內(nèi)不能調(diào)整的，應(yīng)采取有效的防污閃輔助措施。堅(jiān)持適時(shí)的、保證質(zhì)量的清掃，落實(shí)“清掃責(zé)任制”和“質(zhì)量檢查制”。有條件的單位可開展以鹽密指導(dǎo)清掃的工作。復(fù)合絕緣子具有較強(qiáng)的抗污閃能力，可按DL/T 864-2004的要求選用，但在使用中須考慮防雷要求，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其端部密封情況的檢查。

4、安裝避雷器提高防雷水平

避雷器的安裝可以更好的與線路絕緣子串并聯(lián)，提高輸電線路的反擊和繞擊防雷水平，對(duì)線路中的絕緣體有一定的保護(hù)作用，免遭雷電的打擊。在安裝避雷器時(shí)，要選擇經(jīng)常遭受雷擊的桿塔，即多發(fā)雷區(qū)和容易遭受雷擊的輸電線路地段。在安裝避雷器的數(shù)量上，要根據(jù)線路容易遭受雷擊的頻率來確定避雷器的數(shù)量，從而提高塔桿的反擊防雷水平，最終減少繞擊跳閘率。

5、以信息化設(shè)備輔助故障預(yù)警

信息化的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和視頻通過3G無線進(jìn)行傳輸，當(dāng)系統(tǒng)傳感器監(jiān)測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生異常時(shí)，系統(tǒng)便立即發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)情況傳送到信息監(jiān)控中心，使運(yùn)行維護(hù)人員能第一時(shí)間采取措施，讓山火險(xiǎn)情被控制在萌芽狀態(tài)。山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)裝置、直升機(jī)巡線、紅外線遙測(cè)、GPS定 位等隨著這些高科技、新技術(shù)的逐步推行，這些設(shè)備的運(yùn)用讓電力公司在特高壓線路運(yùn)維中如虎添翼，大大提高了工作效率和安全系數(shù)。探索建立一個(gè)直升機(jī)、無人機(jī)和人工巡視三位一體化的巡線模式?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)無人機(jī)技術(shù)日臻成熟，公司將堅(jiān)持科技運(yùn)維的方針，總結(jié)輕型固定翼無人機(jī)的成功經(jīng)驗(yàn)，推廣應(yīng)用適合地理人文環(huán)境條件的無人機(jī)超高壓巡線模式。

結(jié)束語(yǔ)

總之，輸電線路的運(yùn)行安全直接影響著人們的生活和生產(chǎn)，發(fā)生了故障就極有可能導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)癱瘓，因此必須要為此做好定期的檢修工作。防治結(jié)合，降低檢修工作的工作量以及工作的難度，并且在進(jìn)行檢修工作期間，應(yīng)當(dāng)全面分析 500kV 輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，綜合實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況，嚴(yán)格執(zhí)行檢修技術(shù)的規(guī)范要求，以此來確保檢修工作的正常運(yùn)作，排除故障，保障線路的正常運(yùn)行，更好地保障電網(wǎng)安全。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)遼寧電力有限公司檢修分公司）