輸電線路安全運(yùn)行的關(guān)鍵影響因素分析及防治措施

王國(guó)棟　趙剛

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)得到了飛快發(fā)展，高壓輸電線路運(yùn)行效率越來(lái)越高，當(dāng)前我國(guó)的110k V電網(wǎng)的交流電輸電線路已經(jīng)將近76萬(wàn)km，500k V線路的長(zhǎng)度達(dá)到11km。總之，通過(guò)不斷的努力，輸電線路所覆蓋的范圍越來(lái)越廣。但當(dāng)輸電線路延長(zhǎng)后，在復(fù)雜的地理和天氣環(huán)境下，輸電線路受到侵襲，最終導(dǎo)致在多變的氣候下，容易出現(xiàn)輸電線路中的多條回路出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。同時(shí)輸電線路還存在諸多安全隱患，使得電網(wǎng)安全事故頻繁出現(xiàn)。因此，必須通過(guò)采取有效措施，提升輸電線路運(yùn)維能力，從而促進(jìn)輸電線路安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：輸電線路;影響因素;措施

1導(dǎo)言

電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行離不開輸電線路的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，而雷擊、風(fēng)偏放電和鳥害是嚴(yán)重影響輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的罪魁禍?zhǔn)?。鑒于此，在分析雷擊、風(fēng)偏放電和鳥害對(duì)輸電線路影響的基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)防雷擊、風(fēng)偏放電和鳥害三者危害的技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探討，為保障輸電線路的安全運(yùn)行提供了有益的參考。

2輸電線路運(yùn)行概述

隨著科學(xué)技術(shù)的飛快增長(zhǎng)，輸送電技術(shù)也有了顯著提升，由于人們生產(chǎn)和生活對(duì)電能源的需求越來(lái)越大，國(guó)家加大了電網(wǎng)建設(shè)的力度，輸電線路的距離和覆蓋范圍有所增加，然而輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中容易受到地理環(huán)境和天氣的影響，并且在外力的作用下，容易為輸電線路帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了有效防治一些因素對(duì)輸電線路運(yùn)行的影響，必須提升輸電線路自動(dòng)化程度，從而確保在自動(dòng)化條件下，輸電線路運(yùn)行的安全更高。此外，電力企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)輸電線路運(yùn)行的監(jiān)控，對(duì)輸電線路的運(yùn)行情況加以監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障，必須及時(shí)采取有效措施診斷故障。在復(fù)雜的輸電線路環(huán)境下，線路設(shè)備要與其進(jìn)行密切配合，從而提升輸電線路運(yùn)行能力，并降低故障發(fā)生率。輸電線路是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，其在運(yùn)行過(guò)程中易受到諸多因素的影響，所以提升輸電線路的可靠性是確保電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵。

3.影響輸電線路運(yùn)行的因素

3.1強(qiáng)風(fēng)

隨著電網(wǎng)工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，輸電線路的運(yùn)行已經(jīng)成為關(guān)乎電網(wǎng)能否正常輸送電的關(guān)鍵因素，當(dāng)前輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中，容易受到強(qiáng)風(fēng)的影響，進(jìn)而導(dǎo)致線路回路在風(fēng)偏的作用下出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。據(jù)有關(guān)資料顯示，2013年，僅東北國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)110k V～500k V輸電線路就發(fā)生近200次跳閘，導(dǎo)致輸電線路存在故障，最終造成輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性降低。通常情況下，有三種強(qiáng)風(fēng)引發(fā)風(fēng)偏放電。第一，颶線風(fēng)。當(dāng)高空冷空氣與低空熱空氣相遇，將產(chǎn)生強(qiáng)大的對(duì)流，進(jìn)而形成風(fēng)帶。在夏季6～8月份，是颶線風(fēng)的頻發(fā)季節(jié)，其瞬間風(fēng)速達(dá)到30m/s以上，而且伴有雷雨和冰雹，最后形成水線。當(dāng)水線與閃絡(luò)的方向一致，就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。第二，大風(fēng)。當(dāng)緊湊型線路桿塔在大風(fēng)的作用下，會(huì)導(dǎo)致輸電線路擺動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)輸電線路的垂直位移大于水平位移。第三，龍卷風(fēng)。當(dāng)龍卷風(fēng)距離地面50m左右時(shí)，其瞬間風(fēng)力可達(dá)到50m/s以上，較大的風(fēng)力將導(dǎo)致輸電鐵塔受到侵襲，進(jìn)而引發(fā)輸電線路故障?？傊?，在強(qiáng)風(fēng)的作用下，使得輸電線路運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響。

3.2雷電

在雷電的影響下，輸電線路的運(yùn)行將受到嚴(yán)重的影響。當(dāng)前，由于雷擊的負(fù)作用導(dǎo)致輸電線路跳閘的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。隨著電壓的增加，電網(wǎng)跳閘的比例也隨之增大。有關(guān)學(xué)者研究表明，雷電繞擊率受到桿塔高度、避雷線保護(hù)角等的影響，如果保護(hù)角增大，將導(dǎo)致地線對(duì)導(dǎo)線的屏蔽效果降低，從而使得繞擊區(qū)范圍擴(kuò)大。同時(shí)當(dāng)塔高增大時(shí)，地面所起的屏蔽效果不明顯，繞擊區(qū)也將增大。此外，在雷雨天氣，雷電對(duì)輸電線路的影響與線路所在的位置有密切關(guān)系。通常來(lái)講，如果輸電線路的兩側(cè)傾斜角發(fā)生變化，尤其是傾斜角增加時(shí)，那么輸電線路將受到影響。例如輸電線路位于山頂或者是沿山脊向上，此時(shí)輸電線路兩側(cè)的露弧段也隨之增大，繼而導(dǎo)致輸電線路兩側(cè)都將受到雷擊，而產(chǎn)生放電現(xiàn)象。同時(shí)引發(fā)輸電線路的上坡暴露弧段變少，但下邊的弧段卻有所增加。在雷擊的作用下，輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中將容易產(chǎn)生跳閘的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全性。

4.輸電線路的防風(fēng)偏放電技術(shù)

4.1輸電線路中出現(xiàn)風(fēng)偏放電的原因

（1）強(qiáng)風(fēng)是導(dǎo)致輸電線路發(fā)生風(fēng)偏放電現(xiàn)象的主要原因。受海洋氣流影響，太倉(cāng)地區(qū)常有強(qiáng)風(fēng)、5～8級(jí)大風(fēng)甚至臺(tái)風(fēng)，最大風(fēng)速可達(dá)30 m/s，這導(dǎo)致太倉(cāng)電網(wǎng)220～500 k V線路經(jīng)常發(fā)生風(fēng)偏跳閘，嚴(yán)重影響了太倉(cāng)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。（2）強(qiáng)降雨造成空氣間放電電壓大大降低。一般情況下，強(qiáng)風(fēng)和強(qiáng)降雨是同時(shí)出現(xiàn)的。受風(fēng)力影響，雨水會(huì)形成定向的間斷型水線，當(dāng)水線定向與線路閃絡(luò)在一個(gè)方向時(shí)，就會(huì)使空氣間放電電壓大大降低，導(dǎo)致發(fā)生風(fēng)偏放電現(xiàn)象的概率大大增加。

4.2輸電線路的防風(fēng)偏放電技術(shù)

通過(guò)行之有效的技術(shù)方法，可以大大降低風(fēng)偏放電的發(fā)生概率。首先，應(yīng)通過(guò)氣象部門對(duì)所在地區(qū)的自然環(huán)境進(jìn)行充分調(diào)研，詳細(xì)掌握所在地區(qū)的風(fēng)力、降水等情況。在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮這些參數(shù)。除此之外，還可以采取以下措施：（1）應(yīng)盡量避免在面向?qū)Ь€側(cè)的桿塔上安裝腳釘和其他突出物，以減弱桿塔受到強(qiáng)風(fēng)的影響。（2）在部分容易引發(fā)強(qiáng)風(fēng)的微地形區(qū)域，采用V型串，減弱強(qiáng)風(fēng)對(duì)輸電線路的影響，減少風(fēng)偏放電發(fā)生的概率。（3）在新建電力工程中，為了確保輸電線路少發(fā)生風(fēng)偏放電的現(xiàn)象，桿塔頂部的間隙風(fēng)壓不均勻系數(shù)可取0.75并進(jìn)行校驗(yàn)。

5輸電線路的防鳥害技術(shù)

5.1鳥類對(duì)輸電線路安全運(yùn)行的影響

太倉(cāng)地區(qū)自然環(huán)境優(yōu)越，大量鳥類生活于此，鳥類的無(wú)序飛行和停留等是導(dǎo)致架空輸電線路跳閘的重要原因，而且影響區(qū)域覆蓋整個(gè)太倉(cāng)電網(wǎng)。鳥類對(duì)輸電線路造成的危害主要有：（1）糞道閃絡(luò)。當(dāng)鳥類?？吭诮^緣子臨近的橫擔(dān)上排泄時(shí)，由于鳥糞的電導(dǎo)率較高，會(huì)導(dǎo)致附近的空氣間隙發(fā)生短接，從而造成較為嚴(yán)重的閃絡(luò)現(xiàn)象。即使鳥糞沒(méi)有完全貫通空氣間隙，也可能由于電火花造成閃絡(luò)。不同的線路電壓等級(jí)不同，鳥糞所造成的故障特點(diǎn)也有所差異。低于220 k V的輸電線路，由于絕緣子串較短，再加上鳥糞的高電導(dǎo)率，容易形成較長(zhǎng)的通道，促使空間電場(chǎng)發(fā)生畸變，導(dǎo)致糞便處與帶電體發(fā)生放電現(xiàn)象，危害線路的安全運(yùn)行。高于500 k V的輸電線路，由于絕緣子串間距較大，鳥糞通道難以形成，直接連接空氣間隙并導(dǎo)致閃絡(luò)的可能性相對(duì)較低。但若遇到潮濕天氣，受水汽影響，也可能導(dǎo)致上述通道的形成，進(jìn)而發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象。（2）鳥糞污閃。雨水天氣下，鳥糞附著在絕緣子表面，可能會(huì)使絕緣子表面發(fā)生閃絡(luò)。

5.2輸電線路的防鳥害措施

對(duì)鳥害的治理，一般措施有防止和驅(qū)趕兩種。比如安裝鳥刺、防鳥網(wǎng)和防鳥罩，也可以采用大盤徑的絕緣子，清除輸電線路上的鳥糞，并安裝防鳥糞的擋板，盡最大可能防止鳥類對(duì)輸電線路造成危害。

6結(jié)論

在電網(wǎng)線路安全管理中，雷擊、風(fēng)偏放電、外力破壞、鳥害等是影響輸電線路安全運(yùn)行的最常見問(wèn)題，本文認(rèn)真分析了引起線路故障的主要因素，并提出了有效的針對(duì)性防治措施。電網(wǎng)技術(shù)人員應(yīng)積極加強(qiáng)線路管理，排除可能存在的安全隱患，確保輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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