輸電線路運行安全影響因素分析及防治措施

朱春潮 劉懷遠 田瀝浚 楊凱 曹宗山

摘要：隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度日漸提升，人民對電力供應提出了更高的需求，不僅要求更快、更優(yōu)，還要求具有相應的穩(wěn)定性。其中，輸電線路作為國家電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，其安全運行受到了社會各界的廣泛關注?；谶@種現(xiàn)狀，對輸電線路運行安全的影響因素進行了分析，并提出了幾項防治措施。

關鍵詞：輸電線路；運行安全；影響因素；防治措施

引言

近年來我國電力建設取得了可喜的成果，但是在實際的電力輸送過程中還受到諸多自然因素的影響，面對不可控的自然條件，企業(yè)只有強化管理，有計劃的進行搶修和維護，為輸電線路的安全運行提供保障，從而促進我國電力建設的整體發(fā)展。

輸電線路既是電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成，也是其中的基礎結構，其由于在運行過程中長期暴露于外部環(huán)境導致易受到自然災害的威脅，如強風、冰雪、雷擊等不可抗力。而由于輸電線路本身分布較廣、距離較長，因此，其在諸多惡劣環(huán)境中的安全運行是當前我國電網(wǎng)建設中面臨的重大挑戰(zhàn)。

1輸電線路安全運行的影響因素分析

1）強風影響。由于氣候因素影響，我國強風類型較多，且分布范圍很廣，因此，在電網(wǎng)運行過程中，強風是其安全的重要影響因素之一。目前，我國每年在風災防治中都投入了大量的人力物力，不僅在輸電線路塔的穩(wěn)固性方面采取了相應措施，并在輸電線路保護上花費了更多精力。

2）冰雪影響。今年來由于冰害導致的輸電線路跳閘經(jīng)常發(fā)生，冰害影響輸電線路安全運行的主要原因是在冰雪覆蓋電纜之前，輸電線路的絕緣表皮已經(jīng)有了一定程度的污穢和破損，在加上冰冷雪水的侵蝕和周圍空氣的因素，導致冰層中的導電離子向表面移動，從而使表面的離子密度達到了最大，形成了傳導率超高的水膜，降低了冰閃內(nèi)的電壓。通常上海拔高的地區(qū)容易發(fā)生冰閃，寒冷的天氣使得冰雪在輸電線路上堆積，其放電電弧沿冰柱及冰凌橋接面直接發(fā)展，再加上線路覆冰之后的舞動，使緊密型輸電線路發(fā)生跳閘。

冰雪災害對輸電線路的影響較大，這主要是由于冰雪災害會導致輸電線路覆冰，甚至導致部分線路塔倒塌。而在傳統(tǒng)的冰雪災害防護中，設計人員在輸電線路材料、強度等方面的考慮中并沒有加入冰雪災害因素，由此導致冰雪惡劣天氣會對輸電線路造成巨大影響。

3）雷擊影響。雷擊影響主要是由于土壤電阻率及雷電反擊率，也就是當接地電阻變大，反擊雷電的能力就更強。在高壓線路中，雷擊影響較低，而在一些非高壓線路中，雷擊可能對輸電線路安全運行造成巨大影響。目前我國在輸電線路防雷擊的過程中采用的技術一般為避雷針、避雷器等。

4）植被影響。所謂植被影響主要針對一些城市中可能遇到的大面積綠化引起的跳閘停電問題，并且，城市內(nèi)的部分樹木在長高之后，極有可能與輸電線路發(fā)生"沖突"，導致輸電線路短路。一些樹干較為粗壯的樹木甚至會導致電線被刮斷，使供電秩序受到嚴重影響。

5）火山。火山的爆發(fā)是嚴重影響輸電線路安全運行的因素，近年在輸電線路運行的途中，火山的頻發(fā)給輸電線路的安全運行帶來了巨大安全隱患。在我國南方輸電中220kv和500kv的輸電線路在兩年內(nèi)分別跳閘70次和68次之多，由此可見火山是影響輸電線路安全運行的首要因素。輸電線路在火山的影響下使其輸電具有放射性，由于火山的存在使周的空氣中分布了高濃度的粉塵和煤渣，使導電性參數(shù)增大，從而影響了電流的穩(wěn)定性。火山放電是由多種因素作用所導致的，高溫火山使得輸電線路之間的空氣密度降低，高溫和空氣密度的降低為電子崩和流注提供了有利條件，發(fā)生電子崩之后會使間隙之間的電壓下降，發(fā)生線路擊穿事故，導致跳閘。

2輸電線路安全運行的防治措施

1）建立智能化運維技術。智能化運維技術主要應用于智能運維系統(tǒng)，其主要作用在于通過對輸電線路進行警示裝置的安裝，并利用警示裝置反應的聲音、光線等現(xiàn)象對輸電線路安全使用進行實時監(jiān)測。智能化運維技術在輸電線路發(fā)生事故時，會出現(xiàn)相應的報警信號，并且并通過報警信號刺激監(jiān)測系統(tǒng)的末端，進而起到警示作用。這一技術的應用主要針對輸電線路遭受外力而受到損壞的情況，因此其中涉及了一些關于功率計算的技術知識。在智能化運維技術設備安裝時，應當考慮到輸電線路安全運行發(fā)生問題后可能出現(xiàn)的供電暫時性中斷問題，并基于此選擇太陽能供電系統(tǒng)作為取電、用電方式。

2）研發(fā)自動檢修設備。由于近年來我國居民用電需求不斷增大，電壓等級、輸電線路數(shù)量等也在不斷提升，因此輸電線路安全運行需要建立在諸多電路同時正常使用的前提之下。而鑒于當前我國電力網(wǎng)絡覆蓋較廣，而電力維修技術人員數(shù)量較少，應當研發(fā)一種自動檢修設備用于對部分重要電路的應急檢修。自動檢修設備的研發(fā)與應用目的是為了緩解當前電力維修技術人員的巨大壓力，因此，自動檢修系統(tǒng)并非單純關注"檢"或"修"，而是要雙管齊下，雙效合一。目前，我國已經(jīng)有電力項目正式開啟了在線監(jiān)測，但由于技術水平不足，這種監(jiān)測起到的效用近乎微弱?；谶@種現(xiàn)狀，應當開發(fā)出更加穩(wěn)定的電源、電子器件用于對輸電線路的檢修。

3）構建一體化運維體系。在智能化運維技術與自動檢修設備取得一定應用成績后，技術人員應當將輸電線路安全運行防治措施的重點放到一體化運維體系的建設中。這一體系應當既包含智能化運維技術的優(yōu)勢功能，又包含自動化檢修設備的實用性功能，通過這兩項的結合，實現(xiàn)輸電線路的實時安全檢測。而在系統(tǒng)的實際構建中，應當將無人機技術等加入巡檢系統(tǒng)之中，以此構建出更加機械化且高效率的一體化運維系統(tǒng)。在實際運行過程中，該體系首先需要通過實時監(jiān)測找出受損的輸電線路段，對其實時狀態(tài)進行分析，并針對其中出現(xiàn)的故障進行分析與預警。該體系需要較為龐大的數(shù)據(jù)庫用以儲存輸電線路受損、維護信息，并將此作為基礎建立起頗具雛形的故障分析系統(tǒng)，進而通過多次故障處理積累經(jīng)驗，提升性能，促進輸電線路系統(tǒng)恢復能力的提升。

3結語

輸電線路作為電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要構成，其安全運行的必要性自然不言而喻。而就現(xiàn)階段其在運行過程中受到的種種外界干擾因素分析，應當通過建立智能化運維技術、研發(fā)自動檢測檢修設備以及構建一體化運維體系來保障其安全運行，并為我國電網(wǎng)系統(tǒng)的運行打下良好基礎。

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