電網(wǎng)輸電線路的維護(hù)及其故障排除技術(shù)探討

國網(wǎng)南通供電公司 包 涵

電網(wǎng)的輸電線路受外部環(huán)境、地理、天氣、人為破壞等因素的影響，對輸電線路的破壞會產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)損失，必須加強(qiáng)對輸電線路的管理力度，制定科學(xué)、合理的管理計劃，才能確保對輸電線路的保護(hù)，避免因輸電線路損壞而導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失。電力輸送線的主要作用是將電能通過變壓器來提升電壓，然后通過控制線路與輸電線路相連，國內(nèi)普遍采用架空輸電。

1 電力輸電線路發(fā)生故障的主要原因

電力輸電線路短路的影響。在電網(wǎng)運行過程中最普遍的問題就是線路短路，主因是極端天氣，尤其是在極冷、極熱的地方更是如此。通常單相接地是指當(dāng)天氣條件較差時出現(xiàn)短路跳閘現(xiàn)象，對供電造成嚴(yán)重影響，造成大范圍停電；鳥類對電力輸電線路的影響。在鳥多的地方電線上經(jīng)常會停落大量的鳥類，如鳥類在電線上留下很多的糞便，會讓電線的絕緣性能下降，遇到降雨天氣很有可能會導(dǎo)致線路的單相接地。在鳥類的繁殖期，在鐵塔上筑巢也會造成電力系統(tǒng)的故障。

天氣對電力輸電線路的影響。由于電力傳輸線路長時間處于戶外環(huán)境下，因此天氣對電網(wǎng)的運營、維修和檢修具有重要的作用。長期的風(fēng)吹日曬極易造成線路老化、失效，嚴(yán)重影響線路的安全運行。尤其是在遇到大風(fēng)、臺風(fēng)等極端惡劣天氣時，容易出現(xiàn)倒桿、倒塔、斷線等情況，造成大規(guī)模停電，造成嚴(yán)重的社會影響，增加輸電線路的維修工作[1]；各種污染物對電力輸電線路的影響。由于大量的污染物堆積在輸電線路上，會使輸電線路絕緣受到嚴(yán)重的損害，隨著我國化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，其對周圍的環(huán)境造成了極大的影響，空氣中的各種粉塵很容易在電路絕緣處沉積從而引起污染，使電網(wǎng)無法正常運行。

外力破壞對電力輸電線路的影響。在實際工作中，一些人往往只顧著自身的利益、忽略了對輸電線路的影響，特別是輸電線路的桿塔，一旦處置不當(dāng)，不僅會對桿塔的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響、而且會對桿塔的整體質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響，甚至?xí)斐蓷U塔倒塌、沉降，對電網(wǎng)的正常運行產(chǎn)生不利的影響。有些違章建筑還會影響到輸電線路的正常工作，因違法建筑與輸電線路間的距離很近，如遇到大風(fēng)和雨天，電線很有可能會碰撞或靠近大樓導(dǎo)致電線短路，影響電網(wǎng)的正常工作，危及居民的生命安全。

高桿植物、山火對電力輸電線路的影響。一般高枝植物的栽植也會對輸電線路的運行造成很大影響，從而導(dǎo)致線路的接地短路。如，在電力保護(hù)區(qū)內(nèi)速生桉通常是不能種植的，因為它是電力傳輸線路的最大威脅，春天的天氣條件下速生桉樹的生長速度很快，如靠近輸電線路或被大風(fēng)吹到就會導(dǎo)致線路短路，嚴(yán)重影響線路的正常工作[2]。另外，山火也會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的故障。如在春耕時很多農(nóng)民都會直接燒毀甘蔗和秸稈，但在這個過程中如不能及時控制住火勢，很可能會影響到電力系統(tǒng)的運行。如輸電線路經(jīng)過林區(qū)，林區(qū)的電力線路往往會因山火而受損。

2 系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計

2.1 故障的可視化

將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，在故障先期診斷中做好故障定位算法的基礎(chǔ)應(yīng)用，使輸電線路的自動故障診斷效果得以實現(xiàn)，并做好故障定位的可視化應(yīng)用。在這種情況下，系統(tǒng)的設(shè)計更加靈活，并且表現(xiàn)比較穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行基本的維護(hù)和共享[3]。與先進(jìn)的算法相結(jié)合，能達(dá)到很高的精度，并對故障進(jìn)行報告，采用可視化流程，實現(xiàn)衛(wèi)星地圖的有效性顯示并實現(xiàn)短信通知。針對可視化的故障查詢，在故障自動診斷階段，將故障定位與實時發(fā)布相結(jié)合，實現(xiàn)了功能模塊的應(yīng)用。

在此基礎(chǔ)上，當(dāng)出現(xiàn)故障時可以進(jìn)行故障的定位和診斷，并與網(wǎng)絡(luò)、GIS 相結(jié)合，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時會顯示出故障發(fā)生的時間、故障的種類，同時用戶還可以根據(jù)故障的情況找到所需的數(shù)據(jù)市場。故障可視化系統(tǒng)不僅是輸電線路的一個重要組成部分，更是一個實時的故障定位系統(tǒng)，它與可視化技術(shù)相結(jié)合，將輸電線路桿塔的坐標(biāo)模型連接起來，從而實現(xiàn)對線路的可視化和實際應(yīng)用。

2.2 故障診斷和定位

故障診斷模塊通常是直接支持傳輸線和母線的功能，而分析和應(yīng)用則是對通訊系統(tǒng)的無縫連接，與診斷的功能相結(jié)合。有關(guān)切換和信息判定的重合信息的基本防護(hù)，完成故障分析，生成短信內(nèi)容，從而獲得更快速的故障診斷。故障定位模塊通常與主設(shè)備的基本工作特性相結(jié)合，并對其進(jìn)行了彩色電壓、電流波形的實時在線分析。在實時分析模塊中，通常采用先進(jìn)的算法進(jìn)行基本的故障定位，在多個終端的故障定位中，將非同步取樣的計算錯誤合并起來、進(jìn)行故障記錄，并對故障原因進(jìn)行有效分析，同時針對不同的原因，進(jìn)行不同的故障記錄文件的處理。

2.3 短信通知和歷史記錄的查詢

電源線的短信通知模塊，主要是通過簡單的設(shè)置，將不能接收的消息發(fā)送出去，從而保證系統(tǒng)的安全。用戶通過設(shè)置故障信息的范圍，以及不同地區(qū)的線路管理流程，實現(xiàn)短消息的發(fā)送。統(tǒng)支持分析，通常會根據(jù)歷史資料進(jìn)行基本的查詢，直接提供有關(guān)的時間和相關(guān)的故障類型，而支持查詢的結(jié)果通常是與一張獨立的圖表相結(jié)合，直接顯示地理衛(wèi)星地圖?；谧罨镜拇髷?shù)據(jù)量查詢機(jī)制的應(yīng)用，加快了對應(yīng)的處理速度，縮短了對應(yīng)的處理時間，為輸電線路故障檢測有效性提供有力支撐。

3 輸電線路的運行維護(hù)

3.1 做好輸電線路設(shè)計階段的準(zhǔn)備工作

輸電線路的總體質(zhì)量取決于輸電線璐的設(shè)計準(zhǔn)備工作，其設(shè)計的好壞將直接關(guān)系到整個輸電線的未來使用情況。因此，要保證今后的正常使用，就需要減少對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響，加強(qiáng)對輸電線路的設(shè)計和管理。其具體的實現(xiàn)方式如下：

第一，在設(shè)計輸電線路時，有關(guān)的主管機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)參加設(shè)計、安全檢查，并參考其它的比較成熟的技術(shù)。在考慮到當(dāng)?shù)氐牡乩項l件、大氣條件等因素的影響下，制定科學(xué)合理的設(shè)計方案；其次，在線路規(guī)劃設(shè)計階段，應(yīng)深入工地，了解施工現(xiàn)場的狀況和資料，并根據(jù)實際情況向有關(guān)主管部門提供有關(guān)的數(shù)據(jù)參考；第三，在試運行期間，各供電公司要派遣一批有經(jīng)驗的技術(shù)人員，對整個輸電線路進(jìn)行質(zhì)量檢測，以確保試車的正常進(jìn)行；最后，在正式投入使用時，電力系統(tǒng)的維修部門和維修人員要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，加強(qiáng)對電網(wǎng)線路的巡視，一旦發(fā)現(xiàn)有運行故障立即啟動應(yīng)急方案，及時處理和排除。

3.2 加強(qiáng)輸電線路在運營過程中的監(jiān)測與維修

為了確保電網(wǎng)的安全，必須加強(qiáng)對輸電線路的監(jiān)控和維護(hù)，這是確保輸電線路安全可靠的最直接、最有效的方法。定期檢查和監(jiān)控輸電線路，能夠及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)線路存在的問題，并對影響電網(wǎng)安全運行的具體原因進(jìn)行分析，并采取一些行之有效的措施。在進(jìn)行輸電線路維修時，維修人員要深入到輸電線路的各個區(qū)域、分段進(jìn)行監(jiān)測、維修，當(dāng)外部條件較差時，更要加強(qiáng)對線路的巡視和維修。在巡視的時候，一定要將相關(guān)的情況記錄下來，然后上報給上級，令其仔細(xì)的分析，然后對相關(guān)的線路進(jìn)行維修。

在進(jìn)行維修時，除了要按有關(guān)規(guī)程進(jìn)行工作之外，還應(yīng)采取靈活的方法來解決故障。一旦發(fā)生了重大的事故，很可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的故障，那么就需要盡快的進(jìn)行檢查，以免對線路造成直接的或間接的影響。另外，還應(yīng)注意到對線路的影響。比如，電線的連接點是不是很牢固、接線是否光滑，如果電線接觸不好會引起電火花，引起電線上的火災(zāi)，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

3.3 加強(qiáng)輸配線路的防雷措施

電力系統(tǒng)中的傳輸線用于供電，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時將產(chǎn)生火花，這類火花不易熄滅，造成的損失也最大。在第一次架設(shè)輸電線路時，一定要做好防雷工作。故而要在電網(wǎng)中安裝一個避雷裝置，保護(hù)裝置要安裝在電網(wǎng)上，時刻保護(hù)著電網(wǎng)，防止雷電的發(fā)生，從而減少電網(wǎng)的電壓，保證電網(wǎng)的安全。

4 輸電線路的故障排除

4.1 輸電線路的設(shè)計故障

在進(jìn)行輸電線路設(shè)計時，由于實際工程場地的外部環(huán)境因素，會對其產(chǎn)生一定的影響。影響電網(wǎng)傳輸線路的主要因素是施工場地的地質(zhì)條件和天氣條件，這些都會對線路的施工產(chǎn)生直接的影響，從而導(dǎo)致施工的失敗。因此，在出現(xiàn)這種情況之前必須要進(jìn)行技術(shù)咨詢，解決技術(shù)難題，確保線路施工的順利進(jìn)行，同時，也要注意確保輸電線路的維修和檢測，并按照現(xiàn)場的具體情況來安排施工，最大限度地降低施工前期的問題，防止出現(xiàn)的隱患，確保在設(shè)計階段及時處理和解決。

同時，電網(wǎng)的安全裕度主要與電網(wǎng)的抗負(fù)載能力有關(guān)，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)可以減少電網(wǎng)運行中存在的隱患，對今后的輸電線路發(fā)展具有實際的指導(dǎo)作用，從安全性上講，安全裕度是越大越好，若其安全裕度過低，可能造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2 輸電線路建設(shè)過程中存在的故障

在輸電線路的建設(shè)中，有可能出現(xiàn)材料的損失，除了天氣和地理因素之外，還會出現(xiàn)一些人為因素，使電力系統(tǒng)無法正常的架設(shè)。為了防止出現(xiàn)故障，應(yīng)對技術(shù)問題進(jìn)行深入的探討，對由于人為因素造成的材料流失，則要對其進(jìn)行有效的材料管理。在實際工程中，不但要加強(qiáng)對物料的管理，防止浪費，還要派專人來防止偷竊，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。同時，要對施工項目進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，嚴(yán)禁在輸電保護(hù)區(qū)域施工，嚴(yán)禁栽種樹木，并做好相應(yīng)的記錄，避免施工違規(guī)資料的混亂，以便以后的查詢。

對于電力輸送裝置周邊的莊稼要有明確的規(guī)定，不準(zhǔn)亂燒莊稼，而且在壞天氣時要加強(qiáng)巡查。在區(qū)域內(nèi)多開展電力安全宣傳，讓孩子遠(yuǎn)離電線附近放風(fēng)箏，提高市民對用電的意識，還可以在輸電保護(hù)區(qū)域內(nèi)安裝防碰撞保護(hù)裝置，防止人為因素破壞。

4.3 輸電線路的故障排除措施

為了確保輸電線路的正常運轉(zhuǎn)，必須對線路進(jìn)行經(jīng)常性的維修，通過有效的維修可以及時發(fā)現(xiàn)問題，減少事故的概率，減少對設(shè)備的安全影響，從而達(dá)到預(yù)防事故的目的。因此在進(jìn)行線路維修保養(yǎng)時，務(wù)必要深入到線路的每一段進(jìn)行檢查、保養(yǎng)，不要忽視每一條線路，特別是在惡劣的天氣情況下，要加強(qiáng)對每一條線路的及時檢查。如果發(fā)現(xiàn)問題，及時上報給管理層，從而制定出一個合適的解決辦法，然后根據(jù)相關(guān)的維修規(guī)程來處理和解決問題，有效避免出現(xiàn)故障，影響到整個電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)。

另外，要做到及時清除電線，減少安全隱患，增強(qiáng)輸電線路施工質(zhì)量，延長輸電線路的使用壽命。最后，由于電力傳輸線大部分暴露在大氣中，由于雷暴天氣的原因經(jīng)常會遭到損壞，因此，為了保證電網(wǎng)的正常運行，必須根據(jù)不同的地區(qū)情況對電網(wǎng)進(jìn)行基本的維修，提高電網(wǎng)的抗雷性能。對于電網(wǎng)中的雷擊防護(hù)，需要在輸電線上增加避雷線，并將其與輸電線耦合在一起，采用消弧繞組接地法，以防止發(fā)生短路。

5 結(jié)語

首先，在輸電線路的設(shè)計中，要積極地進(jìn)行線路的規(guī)劃與研究，在輸電線路的實地勘察中，積極收集施工資料和信息，做好輸電線路整體規(guī)劃。而在輸電線路的運行和維修中，經(jīng)常會加大對線路的維修力度，如果出現(xiàn)了問題，就必須盡快的進(jìn)行維修，在規(guī)劃的整個實施階段，重點檢查輸電線路，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的運行流程，對設(shè)備進(jìn)行及時的維修，保證了輸電線路的穩(wěn)定、安全。

其次，在輸電線路的運營和維修中，要根據(jù)輸電線路的基本條件加強(qiáng)運營和維修，增強(qiáng)電網(wǎng)的防雷能力。通過綜合區(qū)域內(nèi)的輸電線路狀況，并與各供電公司的經(jīng)濟(jì)實力相結(jié)合，加強(qiáng)防雷裝置，及時地更換線路老化的線路，使輸電線路的防雷問題得到直接的改善，這樣的輸電線路檢查必須在一定的時限內(nèi)強(qiáng)化基礎(chǔ)工作。