輸電線路運(yùn)行安全影響因素分析

吳曉杰

摘要 隨著我國輸電事業(yè)的高速發(fā)展，輸電線路的覆蓋區(qū)域、覆蓋密度都越來越大，相應(yīng)的覆蓋區(qū)域的氣象地質(zhì)環(huán)境對輸電線路的影響也越來越大。每年都會有大量的輸電線路發(fā)生事故，這些事故嚴(yán)重影響居民的正常的生產(chǎn)生活，所以做好輸電線路的運(yùn)行安全工作很重要，從影響輸電線路運(yùn)行安全的因素來看，主要分為山火、病害、雷擊、強(qiáng)風(fēng)和污閃這五種，如何認(rèn)識和應(yīng)對這些影響因素顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞 輸電線路；運(yùn)行安全；影響因素

中圖分類號 TM75

文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號2095-6363（2015）11-0110-02

輸電線路的運(yùn)行安全是保障整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)營的重要先決條件，影響輸電線路運(yùn)行安全的因素有很多，只有準(zhǔn)確認(rèn)識各種影響因素的特點，才能快速判斷輸電線路出現(xiàn)問題的原因，從而制定準(zhǔn)確的處理方案以及做好相應(yīng)的防治工作。

1 輸電線路運(yùn)行安全影響因素

1）山火。近幾年部分地區(qū)出現(xiàn)了很多山火影響輸電線路運(yùn)行安全的事件，分析其原因，主要有以下兩點，一是隨著輸電線路的發(fā)展，越來越多的輸電線路經(jīng)過植被茂密的地區(qū)，二是在冬季，氣候比較干燥，另外加上祭祀的影響，所以很容易出現(xiàn)山火。

當(dāng)出現(xiàn)山火之后，將會產(chǎn)生大量的煙塵，這些煙塵顆粒導(dǎo)電率都較高，加上山火產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致輸電線路間的空氣密度降低，在這樣雙重影響下，導(dǎo)致線路間隙出現(xiàn)被擊穿的情況，總的來說，由于山火導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)故障主要有兩個特點。一是重合閘成功率較低，這個主要是因為山火的煙塵會影響一定時間，在這個時間內(nèi)重合閘成功率會較低；二是山火的放電距離較長，這個主要是由于山火形成煙塵帶造成的，山火形成的煙塵帶絕緣強(qiáng)度大幅下降，導(dǎo)致放電不在沿著導(dǎo)線一桿塔間隙來放電。

2）冰害。2008年南方雪災(zāi)對我國的電網(wǎng)系統(tǒng)形成了較大打擊，總共造成llOkV以下線路倒塌14萬多座，220kV及以上線路倒塌1500多座。近幾年來，冰雪災(zāi)害仍然是影響輸電線路正常運(yùn)行的主要影響因素之一。在低溫雨雪天氣下，輸電線路上會有覆冰，導(dǎo)致線路出現(xiàn)冰閃、舞動甚至倒塌、斷線等事故，如圖l所示。

除了特大冰雪天氣這種極端天氣會造成輸電線路桿塔倒塌的情況外，更多的是發(fā)生輸電線路跳閘，這是由于三相導(dǎo)線間的間距較小，如果輸電線路覆冰舞動的振幅較大，就會發(fā)生相間放電的事故。

3）雷擊。雷擊是產(chǎn)生跳閘的主要原因，占比接近50%。雷擊可以分為繞擊和反擊，根據(jù)國網(wǎng)系統(tǒng)輸電線路故障統(tǒng)計分析來看，繞擊發(fā)生率與電壓的大小有關(guān)，如表1所示?？梢园l(fā)現(xiàn)隨著電壓等級的增加，繞擊率顯著上升，不同的雷擊方式有不同的特點，我們要根據(jù)其特征在采取相應(yīng)措施。

繞擊率主要與避雷線保護(hù)角、地面傾角和塔桿高度有關(guān)，在進(jìn)行輸電線路布置時，應(yīng)考慮地形的影響，對于山頂或者坡度較大的地方需要進(jìn)行處理。反擊率與桿塔接地的電阻有關(guān)，接地電阻越大，越容易發(fā)生反擊。關(guān)于防止雷電反擊，需要結(jié)合桿塔的運(yùn)行情況，對于容易出現(xiàn)反擊故障的桿塔，應(yīng)該加強(qiáng)對接地電阻的改造。

4）強(qiáng)風(fēng)。由于電網(wǎng)規(guī)模越來越大以及極端天氣頻發(fā)，使得強(qiáng)風(fēng)對電網(wǎng)的影響也越來越大，根據(jù)強(qiáng)風(fēng)對電網(wǎng)的影響方式可以分為風(fēng)偏放電和線路倒塌這兩種。風(fēng)偏放電是指在強(qiáng)風(fēng)作用下，輸電線路會發(fā)生偏移，導(dǎo)致導(dǎo)線桿塔間距減小，另外強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下經(jīng)常伴隨著暴雨，如果暴雨的方向沿著風(fēng)向形成水線，就會產(chǎn)生顆粒觸發(fā)放電，防止風(fēng)偏放電需要從線路的規(guī)劃、設(shè)計、監(jiān)測和運(yùn)行維護(hù)等多個方面來進(jìn)行，盡量繞開那些微氣象區(qū)，加強(qiáng)對風(fēng)速、頻率等資料的監(jiān)測。線路倒塔是指風(fēng)速超過桿塔的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，這個一般發(fā)生在龍卷風(fēng)這種極端天氣下，與國外輸電線路設(shè)計規(guī)范相比我國的設(shè)防基準(zhǔn)較低，所以在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c相結(jié)合，實行差異化設(shè)計，輸電線路開始運(yùn)行后，要加強(qiáng)對輸電線路的巡視，特別是多風(fēng)的季節(jié)。

5）污閃。污閃是指電氣設(shè)備在潮濕條件下，由于絕緣體表面附著了一些污穢物，在電氣設(shè)備的表面形成一層導(dǎo)電膜，使得設(shè)備的絕緣能力下降形成放電現(xiàn)象。由于工業(yè)、交通和生活排放大量的煙塵，這些煙塵與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成懸浮霧滴，使得近年來我國霧霾天氣越來越多，給輸電線路的運(yùn)行造成了不少安全隱患。目前對污閃程度的分析主要是以飽和鹽密為參照，根據(jù)飽和鹽密來制定相應(yīng)的處理方案。首先應(yīng)加強(qiáng)對污穢和天氣的監(jiān)測，根據(jù)氣象特點采取有針對的措施，如防雨閃、防冰閃和防雪閃的絕緣結(jié)構(gòu)，根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)對污區(qū)進(jìn)行強(qiáng)度分級，對于低污區(qū)在設(shè)計時留足安全系數(shù)即可，對于中、重污區(qū)應(yīng)采用硅橡膠結(jié)合的絕緣材料，以此增強(qiáng)電氣設(shè)備的絕緣度，降低污閃事故對輸電線路的影響。

2 如何做好輸電線路運(yùn)行安全的預(yù)防措施

1）建立大數(shù)據(jù)運(yùn)營庫。當(dāng)前輸電線路規(guī)劃、設(shè)計過程中對輸電線路所經(jīng)過地區(qū)的資料了解不夠，所以容易出現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計不合理的地方，針對這種情況，我們應(yīng)建立大數(shù)據(jù)運(yùn)營庫，將山火易發(fā)區(qū)、冰區(qū)、雷電活動區(qū)和風(fēng)區(qū)這些資料都添加進(jìn)去，這樣可以為差異化設(shè)計提供技術(shù)支持，在發(fā)生事故后，還可以為應(yīng)急搶修提供參考。

2）開發(fā)自動化檢修設(shè)備。隨著輸電線路的電壓高、長度長的特點給線路的檢修帶來了很大的不方便，所以在輸電線路的檢修方面有待于向自動化、機(jī)械化和智能化發(fā)展。如構(gòu)建智能輸電網(wǎng)進(jìn)行在線監(jiān)測，實時了解輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，將無人機(jī)用于線路的巡邏，將直升機(jī)與絕緣斗臂車用于構(gòu)建線路檢修作用平臺。

3）與多種監(jiān)測方式相結(jié)合。雖然電網(wǎng)也有相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)，但是在發(fā)生大規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害和大面積極端天氣的條件下，電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行將會受到極大的影響，在這樣的情況下，可以將衛(wèi)星遙感技術(shù)用于對輸電線路進(jìn)行監(jiān)測，了解其輸電線路地形、地質(zhì)、植被覆蓋以及桿塔損壞情況，這樣可以為線路的搶修提供有效資料支撐。

4）構(gòu)建輸電線路一體化運(yùn)營系統(tǒng)。目前輸電線路在監(jiān)測、故障分析和檢修運(yùn)維的工作協(xié)調(diào)上做的較差，未來應(yīng)該形成一個一體化運(yùn)維體系，通過建立故障信息庫，挖掘故障發(fā)生的特征和規(guī)律，將輸電線路的巡檢系統(tǒng)與檢修系統(tǒng)相結(jié)合，同時現(xiàn)在地面和空間上都有監(jiān)測系統(tǒng)，未來應(yīng)將這兩個系統(tǒng)結(jié)合起來，形成立體化的監(jiān)測系統(tǒng)。在線路的檢修設(shè)備方面應(yīng)盡量做到自動化，能夠準(zhǔn)確快速的確定輸電線路的故障，提高線路快速恢復(fù)能力。

3 結(jié)論

山火、冰害、雷擊、強(qiáng)風(fēng)和污閃是影響輸電線路運(yùn)行安全的主要因素，這些影響因素的破壞特點都大不相同，關(guān)于如何做好輸電線路的運(yùn)行安全保障工作，我們應(yīng)從兩方面入手。一是根據(jù)各類事故的特點，快速判別輸電線路運(yùn)行安全影響因素，從而及時回復(fù)輸電線路的正常運(yùn)行，二是做好輸電線路的監(jiān)測預(yù)防工作，這樣才能保證輸電線路的長久安全穩(wěn)定運(yùn)行。