電力線路運(yùn)行故障原因分析及檢修措施

樊星 趙佰棟 申學(xué)德 潘慶明 牛明凱

摘 要：近年來，由于電網(wǎng)建設(shè)在快速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在持續(xù)優(yōu)化，性能得以提升，所以對于電力線路的運(yùn)行穩(wěn)定性提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。保障電力線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低各類故障的發(fā)生對于電網(wǎng)的整體發(fā)展具有重要作用。因此有必要分析電力線路在運(yùn)行中存在的故障，結(jié)合產(chǎn)生的原因制訂相關(guān)的檢修措施。

關(guān)鍵詞：電力線路；運(yùn)行故障；故障分析；檢修措施

電力線路是保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，由于多種原因的影響，電力線路運(yùn)行中會存在多種故障，所以需要有相關(guān)的檢修措施。

1.電力線路運(yùn)行故障的類型和原因分析

1.1短路故障

電力線路在運(yùn)行過程中經(jīng)常會發(fā)生短路故障，所以一種常見的故障現(xiàn)象。知足故障會引發(fā)電氣故障，因此會給電力線路造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。短路故障是電力線路處理運(yùn)行故障的重點(diǎn)內(nèi)容。電力線路發(fā)生短路故障的主要原因是由于絕緣被擊穿，不同電位導(dǎo)體間發(fā)生相互短接。電力線路在正常情況下，不同電路之間要保持絕緣，如果其中的絕緣介質(zhì)發(fā)生損壞，就會發(fā)生短路故障。短路故障通?？梢苑譃樗姆N類型，分別為：兩相短路、三相短路以及單相短路接地、兩相短路接地。三相短路的發(fā)生存在對稱性，其它三種短路不存在對稱性，在這四種短路類型中，發(fā)生單相短路接地故障的概率最高，雖然發(fā)生三相短路的概率最小，但是對電力系統(tǒng)造成的破壞作用最為嚴(yán)重。

1.2 電力線路發(fā)生接地故障

電力線路發(fā)生接地也是常見故障，這類故障具有頻發(fā)、多變的特點(diǎn)，缺少固定的模式，故障的特征明顯。由于電力系統(tǒng)的特點(diǎn)是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，所以說某一相電線是可以發(fā)生短時間接地，但是持續(xù)時間不能過長。線路發(fā)生接地與相電壓發(fā)生變化存在必然的聯(lián)系。電力線路發(fā)生的接地故障主要分為金屬接地與非金屬接地。當(dāng)電力線路的某一相發(fā)生非金屬性接地后，由于接地相的相電壓會發(fā)生降低，會趨于0V，而其它兩相的相電壓會同時升高。發(fā)生非金屬接地時，故障相與非故障相存在的相電壓是變量，接地相與非接地相存在的相電壓變化和接地所接觸的物質(zhì)有關(guān)，主要和導(dǎo)電性有關(guān)，如果是非金屬物體，可能存在半導(dǎo)體的特點(diǎn)，所以導(dǎo)電率和物質(zhì)有關(guān)。如果導(dǎo)電率小，接地相和非接地相存在的電位差會很小。

1.3 雷擊故障發(fā)生原因

通常情況下，高壓架空輸電線路由于距離長，需要穿越空曠的野外，因此具有網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯的特點(diǎn)。所以有雷電的情況下，輸電線路容易受到雷擊作用。如果受到雷擊，由于保護(hù)作用會發(fā)生跳閘，影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，所以被迫對線路和相關(guān)設(shè)施進(jìn)行維修處理。此外，發(fā)生雷擊后，電流有可能通過輸電線路流入到用電設(shè)備，設(shè)備會發(fā)生損壞，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。在電網(wǎng)中，線路的絕緣等級要求最高，但是通常發(fā)電機(jī)的絕緣等級比較低，如果發(fā)電廠的設(shè)備缺少防雷保護(hù)，如果絕緣效果難以保證，供電的可靠性將會受到影響。輸電線路的實(shí)施主動防雷不僅可以保護(hù)自身線路，還可以保護(hù)相關(guān)的設(shè)備，以免發(fā)生破壞，可以將因雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失降到最低限度。所以輸電線路的實(shí)施防雷措施具有重要作用。

1.4線路超負(fù)荷故障發(fā)生原因

線路發(fā)生超負(fù)荷就說明線路存在過載現(xiàn)象，線路超出了原設(shè)計負(fù)載的最大值。電流的傳輸過程需要以電纜為介質(zhì)，但是電纜的負(fù)載和電纜的規(guī)格有關(guān)，所以存在限制，如果電流超過了電纜的允許的最大值，電纜會發(fā)生超負(fù)荷現(xiàn)象。如果線路存在超負(fù)荷，線纜將會發(fā)生明顯的發(fā)熱現(xiàn)象，線纜的絕緣層會早期老化，線纜的絕緣效果變差，會引發(fā)短路故障的發(fā)生。由于電纜的發(fā)熱量和電流的強(qiáng)度成正比，如果電流強(qiáng)度發(fā)生突變，電纜會產(chǎn)生快速產(chǎn)熱，情況嚴(yán)重時會產(chǎn)生火災(zāi)。

2.電力線路運(yùn)行的檢修措施

2.1短路檢修措施

在電力線路的運(yùn)行中，短路是一種常見故障，短路發(fā)生后會產(chǎn)生很大的破壞作用。在檢修時，首先要全面了解發(fā)生故障的部位，分析回路的情況，找出發(fā)生故障的原因，明確故障點(diǎn)。在具體的檢修過程中，可以借助萬能表和電阻查找出短路故障點(diǎn)。檢測主要是發(fā)生電阻為零的線路。在進(jìn)行電力線路檢修時，最為關(guān)鍵的工作是快速確定電力線路中存在的故障點(diǎn)，明確故障點(diǎn)，檢修工作會快速進(jìn)行。比如，配電線路存在周邊環(huán)境、建筑物以及樹木的影響，這些不利因素會造成線路發(fā)生短路，引發(fā)跳閘事故。所以要加強(qiáng)配電線路的維護(hù)工作，比如要定期對線路周邊的樹木進(jìn)行修剪，保證線路具有足夠的安全距離，避免樹木的生長對線路產(chǎn)生觸壓，電力線路中發(fā)生短路事故。

2.2接地故障的檢修措施

在電力線路的檢修中，要重點(diǎn)檢測發(fā)生接地故障線路的絕緣效果，借助測量絕緣部分的電阻可以分析出絕緣部分的損壞程度。在實(shí)際的測量中，可以借助相電阻表或者其它電阻測量工具或裝置來實(shí)施測量。在實(shí)施檢修的過程中，通常會發(fā)生由于電線的分支比較復(fù)雜，故障點(diǎn)的查找判斷比較難找，這時候可以將整個電路分成若干個區(qū)域，再分別對每個區(qū)域進(jìn)行檢測；還可以借助轉(zhuǎn)移負(fù)電荷的方式進(jìn)行測量，改變供電方式找出存在的故障點(diǎn)。在檢修中，只有明確故障點(diǎn)才能保證故障排除的效果。

2.3 輸電線路雷擊故障檢修措施

高壓架空輸電線路常采用架設(shè)地線的方式，這種方式可以最大限度的防止導(dǎo)線發(fā)生雷擊，雷擊塔頂時雷電流可以得到有效分流，塔頂?shù)碾娢灰虼藭档?，塔頭絕緣子串和空氣間隙的電壓會降低。雷擊發(fā)生跳閘的機(jī)率和地線的架設(shè)數(shù)量、架設(shè)位置以及地線和導(dǎo)線的保護(hù)范圍有關(guān)。當(dāng)前高壓架空輸電線路中多采用雙回路，這類同桿輸電線路具有一定的特殊性，采用普通的防雷技術(shù)難以達(dá)到防雷效果，針對這種情況可以采用不平衡絕緣，這項技術(shù)可以有效降低雙回路線路發(fā)生雷擊后跳閘現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)率，提升輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性。對于高度較高的桿塔，桿塔的接地電阻可以適當(dāng)降低，這種方式可以提升線路的耐雷水平，可以降低雷擊引發(fā)的跳閘，具有簡單易行的特點(diǎn)。輸電線路安裝避雷器后，有雷擊發(fā)生時，雷電流會產(chǎn)生分流作用，一部分雷電流可以從避雷線流入到旁邊的桿塔，一部分會經(jīng)過塔體流入到地下，在雷電流超過負(fù)荷時，避雷器可以起到分流作用。

2.3 借助在線監(jiān)測進(jìn)行檢修

配電線路的狀態(tài)檢修發(fā)生在設(shè)備的運(yùn)行中，所以在檢修時一方面要保證不能影響到供電，另一方面還要保證可以快速檢測出故障。因此在狀態(tài)檢修時，檢修人員要全面掌握配電設(shè)備的負(fù)荷狀況，要在維護(hù)中及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行存在的安全隱患。檢修人員在發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在負(fù)荷異常后，要及時進(jìn)行維修，要采用有效措施將影響因素控制到最小。 由于科學(xué)技術(shù)在快速發(fā)展和進(jìn)步，要想及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，快速排除故障就要發(fā)揮配電線路狀態(tài)檢修的優(yōu)勢。應(yīng)用配電線路的在線檢測系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)配電線路的狀態(tài)監(jiān)控。通過監(jiān)控將配電線路的運(yùn)行狀態(tài)處于控制條件下，這有利于及時發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，最大限度降低線路發(fā)生故障的機(jī)率。

3.結(jié)束語

輸電線路是保證電網(wǎng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件，所以需要強(qiáng)化對電力線路的檢修工作，以提升線路的可靠性。在對線路檢修的過程中，要有全面的檢修計劃，全面檢查線路中存在的隱患，結(jié)合發(fā)生的線路故障，分析故障原因，為線路檢修的實(shí)施創(chuàng)造條件。

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