高壓輸電線路運(yùn)行故障及檢修維護(hù)要點(diǎn)

王琪澳

（中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司昆明局，云南 昆明 650217）

0 引 言

通常使用的電能是由發(fā)電廠發(fā)出，經(jīng)過遠(yuǎn)距離的傳輸?shù)竭_(dá)所需用電處。這些電能不能直接通過普通的電線進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸出，需要利用高壓輸電線路傳送。電能輸送到達(dá)用電地時，通過降低后才能使用。一般的高壓輸電線路分為電纜輸電線路和架空輸電線路。前者多用于城市和跨江河線路中，埋于地下；后者通過輸電桿塔、導(dǎo)線、地線懸于空。應(yīng)注意，不論是埋于地下還是懸于空中，都會受到地形地勢、自然環(huán)境和人為影響的破壞。因此，對高壓輸電線路運(yùn)行過程的故障檢修或定期維護(hù)尤為重點(diǎn)。

1 高壓輸電線路檢修與維護(hù)現(xiàn)狀

高壓輸電線路正常運(yùn)行影響著整個電網(wǎng)的運(yùn)行和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。目前，多采用監(jiān)測加檢修的方法對高壓輸電線路進(jìn)行運(yùn)行保護(hù)。使用最多的檢修手段為紅外線在線診斷技術(shù)，即通過紅外線在線診斷對高壓輸電線路進(jìn)行實(shí)時診斷，判斷高壓輸電線路的故障信息和故障發(fā)展趨勢。

（1）熱圖譜分析法。根據(jù)高壓輸電線路的設(shè)備在正常運(yùn)行和異常運(yùn)行過程中形成的熱圖譜不同，通過實(shí)時監(jiān)控分析圖譜成像，以較精確地判斷高壓輸電線路的運(yùn)行情況。這種分析方法的精確度較高，可靠性較強(qiáng)，適宜在實(shí)時監(jiān)控中使用。

（2）相對溫差判斷法。相對溫差的判斷較為簡單，直接通過相鄰兩個監(jiān)測點(diǎn)的溫度比較，較直觀地判斷測點(diǎn)溫度。因?yàn)橄噜弮蓚€監(jiān)測點(diǎn)間受地理環(huán)境、自然環(huán)境等影響大致相同，在同一個層面上保證兩測點(diǎn)間溫度差較小，所以當(dāng)相鄰兩監(jiān)測點(diǎn)間溫差較大時，可以作出檢修判斷。但是，應(yīng)該考慮到受環(huán)境溫差帶來的影響，需要科學(xué)設(shè)置溫差大小。

（3）表面溫度判斷法。該方法應(yīng)用于某些表面發(fā)熱或極少數(shù)設(shè)備故障檢修，可直接測量發(fā)熱設(shè)備的表面溫度，在超出標(biāo)準(zhǔn)時，判斷是否故障、是否需要檢修與維護(hù)。該方法的缺陷是標(biāo)準(zhǔn)的控制不易。由于目前沒有對金屬發(fā)熱標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)數(shù)據(jù)的出臺，導(dǎo)致發(fā)熱標(biāo)準(zhǔn)的控制不夠清晰[1]。

2 高壓輸電線路運(yùn)行故障產(chǎn)生的原因

由于大部分高壓輸電線路是露天狀態(tài)下運(yùn)行的，且輸電距離長、分布范圍廣，使得露天高壓輸電線路容易遭到鳥類、天氣等影響。

（1）覆冰影響。在較寒冷地區(qū)，受到天氣環(huán)境的影響，高壓輸電線路上經(jīng)常出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象，對高壓輸電線路支架與電線的承受力頗具考驗(yàn)。一旦覆冰情況嚴(yán)重，很容易出現(xiàn)高壓輸電塔的倒塌、線路斷線等問題，直接影響高壓輸電線路的運(yùn)行而產(chǎn)生運(yùn)行故障。

（2）雷擊影響。高壓輸電線路本身具有外絕緣保護(hù)，但在強(qiáng)雷電天氣下，受到雷電的電勢流影響，會造成電網(wǎng)設(shè)備、高壓輸電線路等受到影響，或者直接受到電勢流的機(jī)械作用，導(dǎo)致電網(wǎng)與輸電運(yùn)行的中斷和破壞。

（3）鳥類影響。鳥類經(jīng)常停留在高壓輸電線上。當(dāng)它們只停留在一條高壓輸電線上時，并不對輸電線造成影響。但是，鳥類在飛行過程中，將銜草或樹枝等落在兩條高壓輸電線上時，會形成高壓輸電線的短路或接地事件而造成嚴(yán)重影響。另外，鳥類的糞便落在桿塔絕緣子表面，會造成跳閘停電現(xiàn)象。因此，鳥類對高壓輸電線路運(yùn)行故障的影響較多，需要高度關(guān)注。

（4）明火影響。一般在山頂設(shè)有桿塔，通過山的間距設(shè)置桿塔距離。但是，目前有較多活動都在山中進(jìn)行，如祭祀，導(dǎo)致人為明火的形成。此外，受到高溫天氣的影響。這些情況的出現(xiàn)可能會在一定程度上影響高壓輸電線路的正常運(yùn)行而產(chǎn)生運(yùn)行故障。

3 高壓輸電線路檢修與維護(hù)要點(diǎn)

對于高壓輸電線路的檢修與維護(hù)，最重要的是徹底解決已知問題。針對上文所述的覆冰影響、鳥類影響、雷擊影響和明火影響等，在此提出相應(yīng)的解決策略與要點(diǎn)，并從其他相關(guān)方面總結(jié)高壓輸電線路的檢修與維護(hù)的要點(diǎn)。

（1）覆冰問題。覆冰現(xiàn)象造成的高壓輸電線路運(yùn)行故障，是高壓輸電線的承重質(zhì)量和桿塔的承重量不足于承受大面積覆冰。因此，一是加強(qiáng)對高壓輸電線承重質(zhì)量的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)能夠抵御相應(yīng)面積覆冰情況的高壓輸電線，保證輸電線質(zhì)量與承重力；二是盡量采用耐張塔，確保桿塔的承重能力，減少由于桿塔倒塌產(chǎn)生的影響；三是縮短高壓輸電線距離，減少覆冰面積；四是在覆冰季節(jié)前做好預(yù)先維護(hù)措施，保證輸電線與桿塔沒有缺陷；五是在覆冰季節(jié)時加強(qiáng)對高壓輸電線設(shè)備的監(jiān)測，在發(fā)現(xiàn)大面積覆冰情況時，利用電流溶解法或機(jī)械排水法消減冰層。

（2）雷擊問題。因?yàn)槔讚籼鞖獾某霈F(xiàn)和雷擊強(qiáng)度的可預(yù)見性較小，所以高壓輸電線路與電網(wǎng)設(shè)備受到雷擊影響的問題具有較強(qiáng)的不確定性和復(fù)雜性。因此，對于這種不可抗力因素，應(yīng)該采用預(yù)防手段盡量減少破壞。保證防雷裝備如避雷針、負(fù)角保護(hù)針等的使用到位。另外，可以通過降低桿塔接地電阻、設(shè)置耦合地線等方式進(jìn)行防雷。為減少由于突然性跳閘造成的大面積用電影響，可以在高壓輸電線路的防雷措施中增加補(bǔ)救措施，通過自動重合閘的使用，在出現(xiàn)短路現(xiàn)象時，自動重合閘實(shí)現(xiàn)自動合閘，以快速恢復(fù)供電。

（3）鳥類問題。由于鳥類的生活規(guī)律與習(xí)性影響，少量的銜草造成短路現(xiàn)象無法完全防止，只能通過實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的作用，盡量減少短路時間過長造成的影響。對于鳥類糞便帶來的影響，可以通過分區(qū)段方式，根據(jù)鳥類生活習(xí)性進(jìn)行防鳥措施的開展，控制桿塔上鳥類的集聚數(shù)量，減少大面積鳥類糞便對桿塔造成的不良影響[2]。

（4）明火問題。山中明火的影響大部分是人為影響，因此對于山中點(diǎn)明火的事件應(yīng)嚴(yán)厲禁止，并加派管理人員對巡視，杜絕由于明火帶來的高壓輸電線路、設(shè)備影響與森林資源的破話。此外，對于高溫天氣、物理現(xiàn)象和不受控的人為影響，可通過對山中位于高壓輸電線路周邊的樹木進(jìn)行區(qū)段砍伐等方式，避免受到明火時的影響擴(kuò)大。

（5）全面分析研究電網(wǎng)線路故障安全情況。檢修與維護(hù)的目的是促進(jìn)高壓輸電線路的正常運(yùn)行。因此，在高壓輸電線路故障產(chǎn)生與故障安全性分析過程中需要做到精確，保證檢修快速與維護(hù)的完整性。應(yīng)建立詳細(xì)的監(jiān)測系統(tǒng)，通過實(shí)時監(jiān)測進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，向檢修與維護(hù)人員傳遞具體數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與檢修維護(hù)到位。對此，對輸電線路導(dǎo)線與建筑物的最小垂直距離提供分析數(shù)據(jù)，如表1、表2、表3所示。在展開全電網(wǎng)線路的安全性檢查時，根據(jù)最大計(jì)算弧垂、輸電線路導(dǎo)線與建筑物之間的距離閾值展開維護(hù)調(diào)整。例如，110kV距離下，建筑的最小垂直距離為5 m；當(dāng)小于5 m時，要采取措施重新檢測。

表1 在最大計(jì)算弧垂情況下，輸電線路導(dǎo)線與建筑物的最小垂直距離

表2 在最大計(jì)算風(fēng)偏情況下，輸電線路導(dǎo)線與建筑物的最小凈空距離

表3 在無風(fēng)情況下，輸電線路導(dǎo)線與建筑物的最小水平距離

（6）加強(qiáng)檢修與維護(hù)人員的專業(yè)意識。高壓輸電線路運(yùn)行故障產(chǎn)生的原因多種多樣，需要檢修與維護(hù)人員具備足夠的專業(yè)性知識進(jìn)行分析判斷與檢修維護(hù)工作的開展。因此，需要加強(qiáng)從事高壓輸電線路檢修與維護(hù)工作的工作人員的專業(yè)意識，不僅保證檢修與維護(hù)工作的到位，也以專業(yè)意識保護(hù)自身，避免由于專業(yè)性不足造成的設(shè)備、人員損傷情況發(fā)生。

（7）全面、定期開展檢修與維護(hù)工作。高壓輸電線路的分布范圍廣、點(diǎn)多、面多，為了減少高壓輸電線路運(yùn)行故障造成的用電事故、設(shè)備損傷，需要定期開展較全面的檢修與維護(hù)工作。此外，需加強(qiáng)日常維護(hù)力度，增加維護(hù)與檢修工作的綜合性，從源頭上保障高壓輸電線路的正常運(yùn)行[3]。

（8）利用無人機(jī)或是直升機(jī)展開突發(fā)故障的檢測維修。人為開展高壓輸電線路的檢修維護(hù)，通常是針對日常的設(shè)備損壞問題，而一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，高壓輸電線路故障將直接導(dǎo)致該領(lǐng)域的電力輸送安全。利用無人機(jī)和直升機(jī)展開空中巡邏，采集高壓輸電線路數(shù)據(jù)，通過專業(yè)軟件建模分析采集數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確排查故障點(diǎn)和故障原因，從而在最短時間內(nèi)展開故障檢測維修，減少社會經(jīng)濟(jì)損失。這不僅有效提高了輸電線路智能化巡檢水平，而且大幅度提高了生產(chǎn)檢修作業(yè)質(zhì)量和效率。

4 結(jié) 論

對于高壓輸電線的運(yùn)行狀況，在運(yùn)行過程中容易受到一些自然因素、地勢地形因素和人為因素的影響。但是，為了能夠保證高壓輸電線路的正常運(yùn)行，不影響輸電作用，應(yīng)該通過檢修與維護(hù)工作進(jìn)行預(yù)防與保障。因此，可以運(yùn)用通過上述解決措施，關(guān)注檢修與維護(hù)的要點(diǎn)，以提升高壓運(yùn)輸電線路的正常運(yùn)行幾率。