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500kV超高压输电线路常见故障及维修措施探讨田野

发表时间：2020/6/29 来源：《电力设备》2020年第5期作者：田野张铁医

[导读] 摘要：在改革开放的新时期，我国市场经济在快速发展，社会在不断进步，500kV超高压线路作为电力系统非常重要的组成部分，其对电网运行的安全性和稳定性具有非常重要的影响。

        （内蒙古电力集团有限责任公司锡林郭勒超高压供电局内蒙古自治区 026000）
        摘要：在改革开放的新时期，我国市场经济在快速发展，社会在不断进步，500kV超高压线路作为电力系统非常重要的组成部分，其对电网运行的安全性和稳定性具有非常重要的影响。500kV超高压输电线路运行过程中极易受到外界因素的影响，一旦发生故障，则会对电力系统运行的安全带来较大的威胁，给电力企业带来严重的经济损失，所以需要做好500kV超高压输电线路故障诊断及预防工作，确保500kV超高压输电线路运行的安全性。文中从500kV超高压输电线路中常见的故障种类入手，分析了500kV超高压输电线路故障的诊断方法，并进一步对防止500kV超高压输电线路故障的有效措施进行了具体的阐述。
        关键词：500kV超高压输电线路；故障种类；诊断方法；措施
        引言
        500kV超高压输电线路是电力系统的重要组成部分之一,500kV超高压输电线路的运行安全关系着整个电网系统的有效运行,加强对500kV超高压输电线路的故障研究对保证电力系统的安全运行具有极大的实践意义。500kV超高压输电线路由于架设在室外,因此在运行过程中发生故障的可能性较大。为保证我国电力系统稳定高效运作,就必须要加强对线路故障防治技术的研究,在此基础上进一步提高我国电力系统的稳定性与可靠性,为国家生产和居民生活用电提供可靠的支撑。
        1 500kV超高压输电线路常见故障分析
        1.1雷害故障
        500kV超高压输电线遭遇雷电灾害是不可抗拒的，具有一定的随机性和复杂性。近年来，雷击引起的跳闸事故日益增多，不仅影响电力设备的安全稳定运行，而且大大缩短了电网中设备的使用寿命。对于其他电力设备如发电机、变压器、开关等大多在室内或加装了避雷设施，因此，受到雷击的可能性较小。500kV超高压输电线路线路分布较广、延伸距离较长，并且往往处于较高的位置，故极易遭受雷击。在我国的一些山区，一半以上输电线路故障都是由于雷电引起的，因此，研究输电线路防雷措施具有重要的应用价值。
        1.2风力故障
        主要就是指因为当地风力比较大而对500kV超高压输电线路造成的一种不良影响和损害，这种影响对500kV超高压输电线路来说是比较常见的。尤其是在一些地形比较复杂的地区来说，该问题的表现还是极为突出的，很容易造成500kV超高压输电线路的断裂。一旦500kV超高压输电线路出现断裂现象，必然会导致其正常的运输中断，危害性比较大，甚至有可能造成附近居民的人员伤亡。
        1.3鸟害故障
        鸟害故障具有突出性的特点，而且发生率较高，预防具有较大的难度。鸟在线路上栖息时，其粪便易导致闪络发生，而且闪络出现前没有预兆，也不易察觉，特别是在清晨鸟害故障高发时段。同时鸟害故障也具有较强的季节性特点。
        1.4短路故障
        500kV超高压输电线路发生短路故障的概率远高于其他故障的而发生概率,导致故障发生的主要原因是导线与500kV超高压输电线路的相间绝缘体被击穿。在500kV超高压输线线路运行中,短路故障发生的概率为8%,占电力系统故障的30%左右,500kV超高压电网的短路故障可能会到导致电网瓦解,同时由于短路而产生的火花等则可能引起火灾、爆炸等意外伤害。严重影响了电力系统运行的安全性,对电力企业的电力服务质量与企业的良好运营造成威胁。
        2维修措施
        2.1雷击故障预防和维护
        预防雷电破坏的最有效方法是加装避雷器，这也是解决500kV超高压输电线雷害问题有效方法。在电网线路建设过程中，应该因地制宜，做好规范，有效回避雷电灾害多发的地区。

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输电线路可以通过安装避雷线、线路避雷器、负角保护针、可控放电避雷针等设施有效的预防雷电的破坏。此外，通过安装自动重合闸实现开关的重新连接也可以有效预防输电线路的雷击故障。实验表明，500kV超高压输电线路在遭受雷击后，雷击所造成的电弧可以较快地熄灭，因此，线路的电气强度也能很快恢复。所以，采用自动重合闸装置使线路从新连接，能够成功恢复供电，这大大提高了供电的稳定性和可靠性，减少了断电的时间。
        2.2优选500kV超高压输电线路
        对500kV超高压输电线路运行过程中因为各种自然原因或者是外界因素所造成的500kV超高压输电线路断裂故障来说，必须从根源上进行控制和把关，这种根源性的控制其实主要就是指针对500kV超高压输电线路的选择进行控制，尤其是对高压输电线路的材质进行严格的审查。这种500kV超高压输电线路的材质其是在整个500kV超高压输电线路的设计过程中就引起了人们的高度重视，但是往往设计人员总是会倾向于考虑这种输电线路选择的能耗问题，对其稳定性却很少涉及，这也就需要相应的500kV超高压输电线路设计人员应该尽可能多的保障其具备着较强的强度和抗拉效果，另外还应该针对这些500kV超高压输电线路的截面积进行有效设计，这种截面积的增大同样有助于提升其相应的强度，但是其截面积也不是无限增大的，还需要考虑到输电线路自身的重量问题，如此才能够保障其相应的使用效果。
        2.3加强对导线发热故障的防治
        在线路敷设过程中，需要针对线路的负荷来进行导线种类和截面积的选择，而且在选择时要留有适当的余量。同时还要定期检查线路，对导线是否存在发热情况进行测量。对于线路通常会在一年内进行两次测量，这样才能及时发现线路故障并进行有效的排除。在导线的主线路和各分支线路上需要安装断路器，一旦导线因发热而出现故障时，断路器能够及时切断电源，有助于事故发生率的降低。
        2.4加强对单相接地故障的防治
        为提高对500kV超高压输电线路运行环境管理是确保500kV超高压输电线路运行的安全性的重要保证。同时结合不同环境条件,可以适当对高压输电线的跨度进行调整,避免因为跨度过大导致的输电线路运行故障的产生。单相接地故障同时也受到天气情况的影响,需要线路检修人员对当地的气候特征有一定程度的了解,在工作中总结经验,注意对故障问题的分析。同时要做好线路故障的维修与统计记录,以此来查看母线到变电站围墙之间是否存在出线设备问题,确定故障原因并对其采取有效的处理措施。
        2.5升高避雷线减小保护角
        可以提高避雷线顶端的高度或将三相导线按照倒三角的方式排列，减小避雷线的保护角。升高避雷线的保护角能够有效的降低绕击率，对于地势平缓，较为开阔的区域具有很好的效果。例如日本1000kV特500kV超高压线路的铁塔采用了负值保护角，绕击率极低。通过升高避雷线减小保护角的方法，可以有效提高避雷线的防雷效果，减小绕击率，在建设500kV超高压输电线路时应该进行合理的设计才能达到防雷的目的。
        结语
        综上所述，在500kV超高压输电线路的运行过程中，故障的出现是比较常见的，并且这些故障的类型也是多种多样的，比如雷击故障、风力故障、鸟害故障、自然灾害故障等都是比较常见的。基于此，加强对故障诊断也就显得极为必要，通过全面有效的诊断了解其相应的故障类型和发生位置，进而根据这一故障采取相对应的措施进行预防，由此可见，相应的预防是极为必要的，也是最为关键的一点。当然，这种预防必须以诊断结果为基本前提和参考依据，针对这些故障来说，除了要针对500kV超高压输电线路的建设给予高度的关注，提升其构建的质量之外，还应该重点加强对一些雷击等问题的关注，采用最为合理的接地或者是防雷措施来加强500kV超高压输电线路的保护，尽可能地避免各种故障问题的产生。
        参考文献
        [1]赵世能．探讨500kV超高压输电线路故障在运行中的防治措施[J]．民营科技，2014，（9）．
        [2]熊成鑫．500kV超高压输电线路故障诊断及预防措施[J]．科技创新与应用，2015，（26）．