輸電線路常見故障分析與檢測方法綜述

劉峰海

摘要：在常年的使用過程中，用于電力傳輸?shù)妮旊娋€路常常受到外界環(huán)境的影響，使得輸電線路部件容易出現(xiàn)不同程度的破損，這給輸電網(wǎng)絡的安全運行帶來了極大的挑戰(zhàn)。對輸電線路常見故障分析與檢測方法進行研究。分析了輸電線路中常見的部件故障類型，并調(diào)研了輸電線路故障檢測的代表性方法。其中，基于深度學習的檢測方法在輸電線路故障檢測中扮演著重要的角色。最后指出了當前輸電線路故障檢測存在的困難點以及未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：輸電線路;故障檢測;深度學習;絕緣子;檢測算法

一、引言

電網(wǎng)輸電線路分布范圍極廣，在其運營過程中，常遭受惡劣天氣、外力破壞、鳥害以及其他環(huán)境因素的影響，使得輸電線路易出現(xiàn)不同程度的損壞，導致無法正常使用或者影響其使用效能，甚至會導致大面積停電事故，對群眾生活、生產(chǎn)帶來不利影響。深入分析引起輸電線路故障的各種原因，提出有針對性的防治對策，對增強電網(wǎng)預防事故發(fā)生和提高安全運行能力有非常重要的意義。

二、輸電線路故障類型

（一）外力破壞

引發(fā)輸電線路故障的外力破壞因素主要包括：大型機械施工、異物短路、電力設施盜竊、自然災害等。（1）大型機械施工引發(fā)的輸電線路故障。挖機、吊機、樁機等大型機械，因安全距離不足或野蠻施工等原因造成輸電線路損壞或線路接地故障。（2）異物引發(fā)的輸電線路故障。漂浮物（如風箏、氣球、白色垃圾）、高空拋物等異物飄落在輸電線路上引發(fā)線路相間或相對地短路;蛇、人等爬到輸電線路絕緣子上因安全距離不足造成短路。（3）電力設施盜竊引發(fā)的輸電線路故障。一些居民缺乏電力設施保護意識，對附件拆除，引發(fā)輸電線路故障，主要破壞形式以塔材導線丟失為主，嚴重時可造成線網(wǎng)被盜、倒塌、斷線。（4）自然災害引發(fā)的輸電線路故障。自然災害引發(fā)的輸電線路故障的外力因素主要包括：強風、冰雪、山火、地震等。

（二）均壓環(huán)故障

均壓環(huán)的作用是防范側(cè)擊雷，是一種用于改善絕緣子電壓分布的環(huán)狀金具，將高電壓均勻分布在絕緣子的周圍，保證絕緣子各部位之間沒有電壓差。在自然環(huán)境下均壓環(huán)常出現(xiàn)破損和歪斜脫落的情況。除了自然因素外，均壓環(huán)常見的故障還包括人為因素。由于有的工作人員不熟悉均壓環(huán)的原理，容易出現(xiàn)反裝現(xiàn)象，導致高壓側(cè)金具端附近的場強比正確安裝時大。輸電線如果長期在這種狀況下運行，則會加速端部密封膠的電蝕和開裂。

（三）防振錘故障

防振錘是為了保證在風力影響下導線不會出現(xiàn)劇烈振動。輸電線路基本上架設在高空中，如果導線長期處于振動狀態(tài)，不僅會存在不穩(wěn)定性，還會因為周期性的彎折而發(fā)生疲勞破損。所以絕緣子兩側(cè)的導線上常常掛有一個小錘，即防振錘。由于長期受風力影響，防振錘很容易發(fā)生移位現(xiàn)象，包括有平行線上的兩個防振錘位置不一致或者兩個防振錘碰到了一起。防振錘是金具的一種，因天氣原因而導致的銹蝕也使得防振錘變得比較脆弱、易損。

三、輸電線路故障檢測措施

（一）紅外成像儀測溫法

輸電線路在運行時會產(chǎn)生熱量，時間長了就會出現(xiàn)設備生銹、腐蝕等問題，提高節(jié)點電流，導致紅外熱像儀無法滿足在線測溫要求，最終影響線路的正常運行。這就需要技術(shù)人員針對熱狀態(tài)進行檢測與處理，消除線路的質(zhì)量缺陷。部分輸電線路經(jīng)常出現(xiàn)紅外熱像儀無法在線測溫的問題，可嘗試通過圖像加以觀察來解決。此外，在監(jiān)測環(huán)節(jié)還可能引發(fā)電磁干擾現(xiàn)象，使用在線監(jiān)測技術(shù)就可以有效降低故障率，滿足輸電線路和整個電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的要求，最大限度節(jié)約維修費用。

（二）提高線路檢修的自動化水平

現(xiàn)如今，自動化發(fā)展迅速。電網(wǎng)絡中要加強對自動控制系統(tǒng)的應用，通過監(jiān)控程序，從上位機中直接顯示故障發(fā)生點，通過遠程操作直接鎖定故障發(fā)生點。利用自動控制系統(tǒng)，操作人員能夠在第一時間察覺故障，提升工作效率，降低故障發(fā)生對于供電的影響。除此之外，電網(wǎng)絡系統(tǒng)還可以引入故障診斷技術(shù)，其不僅能夠?qū)旊娋€路實時的運行狀況進行監(jiān)控，還能夠預測下一時刻的運行情況，從而提前預知故障，這樣就能夠利用備用線路，在不影響供電的基礎上，對故障進行排查、檢修，提升系統(tǒng)的供電質(zhì)量。

（三）預測性維護

為了提升系統(tǒng)可靠性，應分析設備元件的質(zhì)量，處理質(zhì)量問題，結(jié)合實際情況合理使用設備元件，全面提升評估的正確率。由于輸電線路的可靠性與桿塔元件的質(zhì)量也有密切關(guān)聯(lián)，所以也要充分發(fā)揮可靠性評估的優(yōu)勢。脈沖電流法作為一種傳統(tǒng)的檢修方法擁有較高的安全性，并且成本低廉，但在使用時要明確設備元件的絕緣性能。針對劣質(zhì)絕緣子，其電阻性不強，可以控制回路阻抗，然而絕緣子本身也會增加電暈現(xiàn)象，改變幅度較大，會增加技術(shù)人員的工作難度，需要改變傳統(tǒng)工作模式。針對不良絕緣子，技術(shù)人員應將其和設備元件結(jié)合起來進行檢測，不過脈沖電流法依然有較明顯的劣勢，使用該方法難以及時形成反脈沖波。但實施預測性維護就能檢測線路中潛伏的故障，得到在線測量結(jié)果，并幫助技術(shù)人員基于數(shù)據(jù)和信息開展維修工作。在實際工作中，要根據(jù)可靠性診斷對線路的潛伏故障加以分類，做好等級評價和分析工作，提高故障處理效率。在通過故障診斷技術(shù)識別線路的潛伏故障后，技術(shù)人員就可以采集數(shù)據(jù)和信息，達到診斷輸電線路故障的目的。

四、結(jié)束語

電力輸電線路的正常運行對于人們的正常生活具有非常重要的作用，輸電線路的正常運行能夠提升用電戶對于用電的滿意感。因而，加大電力輸電線路的運行維護以及故障排除有現(xiàn)實的意義。本文介紹了如何進行故障排除，如何在特定環(huán)境下進行故障排除，希望讀者對其有簡要的了解。

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