淺談電氣設(shè)備運行中輸電線路的防護

王磊 程果 李濤 張梓峰 張煜煜

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城區(qū)道路及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施改造工程相繼破土動工，在線路保護區(qū)內(nèi)進行施工、建筑的情況也大大增加。一些施工單位無視國家有關(guān)法律法規(guī)，事先不與電力主管部門進行協(xié)商，擅自動施工，由于安全措施不到位，造成碰傷導線、線路跳閘情況時有發(fā)生。近年來，諸如此類外力破壞事件已成為輸電線路跳閘的主要殺手。

關(guān)鍵詞：電氣運行;高壓線路;保護問題

前言：在線路保護各個環(huán)節(jié)中，高壓線路保護是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。對當前我國電力企業(yè)而言，特高壓電氣設(shè)備在運行過程中如何做好高壓線路保護是他們面臨的一項重要挑戰(zhàn)。因此，研究電氣運行過程中如何做好高壓線路保護在理論和實踐上都具有非常重要的意義。

一、高壓線路保護分析

進行高壓線路保護必須有一定的前提，即有效增強電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。目前主要的安全防護工作有兩類：一類是通過調(diào)整帶電作業(yè)中導體電位、地電容，提高電場強度防護安全性或合理控制輸電線路帶電作業(yè)的靜電感應(yīng)對輸電線路進行安全性設(shè)置;一類是利用帶電作業(yè)屏蔽服、靜電防護服、重視帶電作業(yè)操作人員安全培訓等方式設(shè)置帶電作業(yè)防護設(shè)備。這兩類安全防護雖然都能起到安全防護作用，但不能提前預測帶電作業(yè)人員的行動，也就無法提前提醒帶電作業(yè)人員下一步操作的危險性，尤其是在設(shè)備發(fā)生故障的情況下，也就喪失了對帶電作業(yè)的安全防護功效。

二、輸電線路常見的故障

（一）系統(tǒng)電壓偏低

電力體制改革后，原有的電力行政執(zhí)法劃歸了政府經(jīng)貿(mào)部門。但由于電力設(shè)施保護工作不是政府經(jīng)貿(mào)部門的主要業(yè)務(wù)，所以很難納入工作日程。在高壓線路運行時，系統(tǒng)整體電壓常常會出現(xiàn)電壓偏低的情況。也就是系統(tǒng)電壓值比正常運行電壓的最小值還要低，或者是其他線路或者變壓器出現(xiàn)負載超過其承受能力的情況。

（二）系統(tǒng)電壓高

系統(tǒng)可以正常運行，只是某一組或多組電壓升高（比如只有3.3v、5v是接近正?；蚱偷模?，是電源本身的問題，原因很多，比如電源有故障、電源輸出功率達不到要求造成過載，穩(wěn)壓取樣電路監(jiān)測到輸出電壓下降后自動提高到標準設(shè)計電壓，從而沒被監(jiān)測的電壓也隨之升高。

（三）頻率不正常

頻率不正常也是常見的一種電路故障，就是整個系統(tǒng)頻率或額定頻率之間存在一定的異常變化。如果出現(xiàn)大于0.2赫茲的偏差，AGC也大于0.1赫茲的情況，這會對發(fā)電機產(chǎn)生直接影響，從而導致整個系統(tǒng)運行效率和穩(wěn)定性受到影響。如果這種現(xiàn)象一直出現(xiàn)，就會使系統(tǒng)的正常運行受到阻礙，甚至會帶來不可估計的安全問題。

（四）系統(tǒng)振蕩

在高壓電系統(tǒng)運行時，系統(tǒng)振蕩也是經(jīng)常會出現(xiàn)的一種問題，也就是系統(tǒng)中的電流、電壓等在一定范圍內(nèi)來回波動，就好像有時白幟燈明暗交替一樣，整個機組在運行時會因為系統(tǒng)振蕩而產(chǎn)生不正常的轟鳴聲，這也是系統(tǒng)震蕩的重要表現(xiàn)之一。

（五）開關(guān)跳閘

開關(guān)使用久了之后容易導致里面的構(gòu)件發(fā)生老化現(xiàn)象，從而使開關(guān)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，當遇到這種情況時，應(yīng)及時更換新的開關(guān)。當這種情況出現(xiàn)時，表明整個電力系統(tǒng)和設(shè)備運行都遭到了較為嚴重的破壞，需要立刻將問題妥善解決。

（六）母線故障

電源線故障跳閘、出線發(fā)生故障主變后備保護啟動越級跳閘、母差或失靈保護動作跳閘、母線發(fā)生故障而開關(guān)拒動使后備保護動作跳閘等，造成母線失壓。母線失壓若由變電站設(shè)備和保護引起，能夠找到故障點，應(yīng)立即進行隔離，及時恢復對母線的供電。若引起全站停電，應(yīng)將所有開關(guān)全部斷開，等待調(diào)度下令恢復送電。

三、應(yīng)對的策略探究

（一）系統(tǒng)電壓問題

輸電線路電力設(shè)施保護管理工作，必須形成兩個“三結(jié)合”的立體式輸電線路電力設(shè)施保護模式，即政企結(jié)合、內(nèi)外結(jié)合、上下結(jié)合的外部環(huán)境構(gòu)造和人防、物防、技防三結(jié)合的內(nèi)部防護體系建設(shè)，確保電力設(shè)施的安全可靠運行。針對系統(tǒng)電壓問題，不外乎有兩種情況：即電壓過高或過低。如果系統(tǒng)電壓過低，可以采用以下兩種方式對這一故障進行處理：一是檢查相關(guān)設(shè)備運行情況以及相關(guān)指示表是否正常運行，準確判斷測量回路，看其是否存在不正常的情況。二是已經(jīng)明確知道系統(tǒng)電壓過低時，首先需要盡快將電壓調(diào)整過來，避免機組低效率輸出。而對于系統(tǒng)電壓過高來說，主要有以下兩種情況導致這一故障的發(fā)生：一是機組無功輸出出現(xiàn)不正常情況，從而使得電壓處于較高狀態(tài)，此時應(yīng)該及時對機組無功輸出做出調(diào)整，幫其恢復到正常水平，如果此時電壓仍然居高不下，應(yīng)該在可操作范圍內(nèi)將機組無功輸出減少到最低限度。另外一種是由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變，使得電壓呈現(xiàn)過高的狀態(tài)，此時一些電路負荷會出現(xiàn)不正常情況，這時應(yīng)該對各個機組的出力情況作出相應(yīng)的調(diào)整。

（二）系統(tǒng)振蕩故障

輸電組依據(jù)國家電網(wǎng)公司《架空輸電線路管理規(guī)范》、《架空送電線路運行規(guī)程》及國務(wù)院《電力設(shè)施保護條例》，并結(jié)合自身實際，科學制定《輸電線路通道隱患判定原則管理規(guī)定》，進一步明確了架空送電線路通道缺陷的分類原則和具體要求。當出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩時，可以采用以下方法：一是檢查發(fā)電機的磁性是否受到破壞，若發(fā)電機失磁，應(yīng)將故障部分從系統(tǒng)中替換掉。二是增加AVR輸出時，應(yīng)該盡量在手動情況下操作，如果在自動情況下，則應(yīng)該讓它自行操作。三是如果系統(tǒng)振蕩偏差過大，應(yīng)該將發(fā)電機的有功做出相應(yīng)的減少，在實際情況下系統(tǒng)運行時，不容忽視的一點是：如果系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩故障，不可輕易更換主接線方式，同時還需要密切監(jiān)控運行線路的限額，保證其處于正常范圍之內(nèi)。

四、結(jié)語

總的來說，電力設(shè)施保護工作具有長期性和復雜性，電力設(shè)施運行的安全性會對用電安全產(chǎn)生直接影響。隨著經(jīng)濟快速與發(fā)展和城市化進程的不斷加快，村村通工程、城鄉(xiāng)建設(shè)以及綠化工程等在很大程度上加大了電力設(shè)施保護工作的難度。新時期，輸電線路電力設(shè)施保護工作出現(xiàn)了一系列問題。保證整個高壓線路能夠安全穩(wěn)定的運行。相關(guān)操作人員應(yīng)該熟悉并掌握這些解決辦法，在實際情況下學會應(yīng)用，從而保證高壓線路的穩(wěn)定和高效。

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