摘要:电网输电线路分布范围极广,在其运营过程中,常遭受恶劣天气、外力破坏、鸟害以及其他环境因素的影响,使得输电线路易出现不同程度的损坏,导致无法正常使用或者影响其使用效能,甚至会导致大面积停电事故[2],对群众生活、生产带来不利影响。深入分析引起输电线路故障的各种原因,提出有针对性的防治对策,对增强电网预防事故发生和提高安全运行能力有非常重要的意义。输电线路易出现不同程度的损坏,导致无法正常使用,影响其效能。本文分析了引发输电线路故障的各种原因,并提出了有效的针对性防治对策。
关键词:电网输电线路;故障原因;对策
中图分类号:TM75 文献标识码:A
引言
在国民经济和现代社会的发展过程中,电力可谓是命脉所在。所以对于电力企业而言,其一个非常重要的责任就是要尽可能采取周全的对策措施来确保输电网和线路能够安全稳定运行,从而能够提供可靠的供电,为社会经济发展以及为人民群众安居乐业提供可靠的保障[1]。尤其是伴随科技的进步、电力体制的变化、灾变环境的增长、输电网和线路规模的发展等,再加之输电网和线路大部分都是暴露在户外自然环境之中,从而使得输电网和线路在生产运行过程中不断出现各种电网和线路事故、设备事故、人身事故,极大地威胁着输电网和线路的安全稳定运行,威胁着供电的可靠性。
1电网输电线路故障原因
1.1 恶劣天气引发的输电线路故障
电网输电线路多处于野外环境中,易遭受恶劣天气,如:雷电、强风、冰雪等的影响,严重威胁着电力系统的运行安全。(1)雷电引发的输电线路故障。雷击对电网输电线路的危害主要是雷击过电压,雷电过电压具有陡度高、幅值大的特点[3],对电网输电线路危害巨大。一般雷击过电压有两种:(1)直击雷过电压,就是雷电直接对杆塔或导线放电而产生的过电压。当雷电杆塔且瞬间击穿绝缘子时,将会导致单相接地的线路跳闸。当雷电绕过避雷线击中导线,致使绝缘子产生闪络现象,导致线路跳闸。(2)感应雷过电压,就是雷击发生在输电线路周边区域,由于电磁感应使得输电线路上产生的过电压,击穿绝缘子,造成绝缘子闪络故障。(2)强风引发的输电线路故障。强风对输电线路的影响主要表现在两个方面[4]。(1)强风导致电线杆架损害或刮倒、电线挂落或者刮断,造成局部断电,甚至会发生安全事故,影响居民用电安全。(2)在强风的作用下,造成架空输电线偏离其垂直位置,引发风偏放电现象,导致输电线路故障。(3)冰雪引发的输电线路故障。输电线路覆冰会增大杆塔和导线的荷载,增大了导线的受风面积,易导致覆冰舞动、冰闪跳闸、断线、倒塔等恶性事故的发生。(4)其他恶劣天气引发的输电线路故障。引发输电线路故障的其他恶劣天气还有:高温、冻雨等。高温对输电线路的影响主要有两种:(1)用电负荷的猛增,造成电网容量不能满足尖峰负荷需求;(2)高温不利于输电线路的散热,随着电流增大致使线路发热增加,进而导致导线弧垂增大,加速了输电线路的老化。输电线路弧垂过大,还可能导致输电线路的跳闸。冻雨可能会造成输电线路及绝缘子串覆冰。
1.2 外力破坏引发的输电线路故障
引发输电线路故障的外力破坏因素主要包括:大型机械施工、异物短路、电力设施盗窃、自然灾害等。(1)大型机械施工引发的输电线路故障。挖机、吊机、桩机等大型机械,因安全距离不足或野蛮施工等原因造成输电线路损坏或线路接地故障。(2)异物引发的输电线路故障。漂浮物(如风筝、气球、白色垃圾)、高空抛物等异物飘落在输电线路上引发线路相间或相对地短路;蛇、人等爬到输电线路绝缘子上因安全距离不足造成短路。(3)电力设施盗窃引发的输电线路故障。一些居民缺乏电力设施保护意识,对附件拆除,引发输电线路故障,主要破坏形式以塔材导线丢失为主,严重时可造成线网被盗、倒塔、断线。(4)自然灾害引发的输电线路故障。自然灾害引发的输电线路故障的外力因素主要包括:强风、冰雪、山火、地震等。
2 输电线路故障防治对策
2.1 故障分析法
当线路发生故障,在明确输电线路系统的线路参数与运行模式下,可以测量装置处,得到电流值和电压值,和故障距离间呈函数关系,为了创建关于电流与电压的回路方程,可选择故障录波中的故障数据来实现,再通过运算、分析,获取到最终的故障距离。(1)双端数据的故障分析法。在故障测距时,该种方法主要是依据一端电压、两端电流进行,如基于线路两侧零序电流的比值,可以将单相接地故障的位置测算出来。但是缺少对分布电容作用的考虑。另外,在不同运行模式下,需要预先画出线路下零序电流分布曲线,运行模式与实际测距结果有着密不可分的关系。(2)单端数据故障分析法。解方程法、阻抗法、电压法就是单端数据故障包含的几种方法。解议程法主要是参照系统模型与输电线路参数,对测距点的进行测量,得出电流与电压,进而运用解方程的方式获取故障点距离。阻抗法主要是系统故障时,对线路一侧进行测量,获取电流值与电压值,在运用计算获取故障回路的阻抗,故障区和被测量区的距离与阻抗形成正比,从而获取故障距离。电压法主要是发生故障处的电压值在线路故障时会急剧下降,并通过计算各种故障相电压的沿线分布状况,获取故障相电压的最低点,满足故障测距的标准。
2.2科学合理划分管理重点区域
在对输电网和线路安全运行管理工作的实际开展中,相关的工作人员应结合输电网和线路的位置开展具体的地域分析,然后运用科学合理的方法将重点区域划分出来,这样不但能够确保安全运行管理工作的合理性和科学性,还可同时使安全运行管理工作的质量和效率得到提高。如何科学合理划分出管理重点区域呢？应根据输电网和线路所在地域的地形特点将一个区域合理划分为三种类型,分别是相对较为容易的区域、相对较为困难的区域以及无人区域。又或是根据输电网和线路的性质划分为跨越人口密集的区域、地质灾害的区域等类型,然后其规划成为需要重点加强管理的区域,如此能够使得后期的安全运行管理工作能够有侧重点。通过合理划分管理重点区域,不但可以突破传统安全运行管理方式的限制,还能够有助于管理人员整体工作效率和水平的提升。
2.3 针对鸟害的防治对策
为了有效地预防鸟类对输电线路的损坏,主要通过“驱、防、疏”三个方面来预防。(1)驱鸟措施,通过在杆塔上加装一些可以使鸟类产生不适应的装置以驱赶鸟类,使其远离输电线路。如,风车式反光镜、声光驱鸟器、惊鸟牌等。(2)防鸟措施,在杆塔上安装一些限制鸟类在易造成输电线路故障的位置栖息、筑巢等活动和鸟粪无法短接绝缘部分的装置。如,安装具有收放功能的防鸟器、防鸟挡板、防鸟针板、防鸟盒、硅橡胶伞裙、硅橡胶绝缘护套等。(3)疏鸟措施,在适当区域为鸟类设置一些可栖息的地方。
结束语
随着电力领域的飞快发展,电网输电线路经常会遭受恶劣天气、外力破坏、鸟害以及其他环境因素的影响,有各类运行缺陷及故障发生。本文对引起输电线路故障的原因进行分析,提出了各类输电线路故障的防治对策。为了能够更好地提高输电线路的使用质量,必须加快、加大、加深对输电线路安全方面的研究,积极并且科学的应用着现代科学工艺,采用有效、合理防治对策,提高输电线路的安全性与可靠性。
参考文献:
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[4]郭建军,干承源,李凡.架空输电线路安全运行中存在的问题及诊断[J].中国住宅设施,2018(12):39-40.
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