输电线路运行故障原因分析与对策探讨

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年4期   作者:葛明凯
[导读] 电力系统的安全性和稳定性的要求越来越高,加大对输电线路防护力度,
        摘要:电力系统的安全性和稳定性的要求越来越高,加大对输电线路防护力度,以期电力系统能更好的服务于人类社会,为我国经济发展做出贡献。本文就对输电线路中常见的鸟害故障和雷击故障进行了分析,并提出了相应的解决措施,希望可以帮助电力企业从多个方面保护输电线路,保证电力系统的安全运行,为人们提供更高质量的用电,进而提高企业经济效益和社会效益。
        关键词:输电线路;运行故障;故障原因;应对措施
        引言
        输电线路关系到正常的生产生活以及社会的稳定,所以输电线路的检修工作受到了越来越高的重视,加强对输电线路检修工作的研究力度也是现阶段电力企业的重要工作内容之一。因此我们要大力培养输电线路检修人才,引进先进的检修设备和技术,给检修工作提供足够的准备,这样才能够推动我国输电线路检修事业的发展。
        1输电线路的运行与维护的重要性
        电力与人们的生活息息相关,已经渗透到人民生活的每一个环节,在居民的日常生活中,电视机、电冰箱、洗衣机、空调等的运行都离不开电,学校、超市、商城、车站等等公共场所更是离不开电力的供应,因此可见电力对人们生产生活的重要性。为了能使人们的生活秩序、社会秩序得以正常运行,保证人们可以安全的使用电力资源,首先必须要了解电力传输的重要性。输电线路作为连接供电企业与电力用户、区域与区域供电的传输桥梁,有着连接畅通,提供稳定可靠的电力的重要作用。只有输电线路的安全稳定运行,才能提供可靠的连续的电力保障,保证供电企业与用户用电直接的匹配和正常运转、保证各区域与区域的用电线路的正常连接,这样才能保证电力运行的安全性、可靠性、经济性。目前用电用户的人数多、范围广、用电功率差别大、供电距离远近不同、输电线路传输量和规模严重不足等等原因,造成输电线路的设计及其维护困难,如果输电线路出现故障不能及时维修,就会出现断电的现象,因此保证输电线路的安全运行,显得尤为重要。
        2输电线路的故障
        输电线路鸟害故障在很多年前就已经开始了,它主要有以下两个特点:第一,地域性极强。随着社会的发展,很多的人烟稀少的地方都架起了输电线路,这些地方的树林茂密,因此,鸟类的活动较为频繁。此外,随着生态环境不断的改善,鸟类繁殖的速度加快,对输电线路的影响就更为突出了。第二,具有季节性。虽然鸟类对人类的益处很大,但是鸟类的季节性活动,覆盖范围较为广泛,严重威胁着输电线路的安全运行,导致安全事故的发生。大部分的输电线路是在郊外,所以经常会遇到雷击,导致跳闸现象发生,尤其是在多雨的季节,影响人们的正常用电。因此,为有效预防雷击的损害,很多的电力企业采取了防雷措施,如降低接地电阻的防雷法、耦合地线的防雷法等,并取得了一定的成效。
        输电线路会架设在各种各样的环境中,特别是我国这种地域辽阔的国家,各种地理自然环境复杂,受到自然条件的影响,输电线路会出现各种各样的故障。
        2.1风力引起的输电线路运行故障
        在一些气流流动频繁、植被稀少地区架设输电线路,通常会遭受到强风的破坏,导致运行故障。如果地区风力强劲,强大的风力会将电线杆架刮倒,有时候电线也会被大风挂落或者刮断,造成局部断电,影响居民生产生活用电,甚至会发生安全事故,影响居民的安全用电。在风力的影响下,还可能造成输电线偏离其垂直位置,导致风偏放电的现象,造成输电线路的运行故障。
        2.2雷击引起的输电线路运行故障
        雷击是破坏电力系统设施的主要自然因素,也是导致输电线路运行故障的最常见原因。夏季的雷雨季节是雷击线路故障的高发季节,此外在特殊地区,如空旷地带的输电线路也容易遭到雷击的破坏。如果雷电击中输电线路,雷电就会通过线路传输,导致电路跳闸,从而导致供电中断,影响到居民的正常用电。同时雷击也会造成用电安全隐患,对变压器造成破坏,威胁到居民的人身安全。
        2.3覆冰造成的输电线路运行故障
        输电线路覆冰现象多出现在我国的北部地区,特别是东北地区,冬季天气寒冷,降雪量大。因此,在我国北部地区对于覆冰故障的预防措施做得很到位,而南方地区则很少有这方面的应对措施,但随着目前极端天气越来越多发,南方的雪灾也常有发生,输电线路以及电线杆、架受到冰雪堆积复核过大,就会产生覆冰。对于覆冰要及时进行清理,否则就会造成输电线路开裂、变形以及对电线杆的影响。同时覆冰还会对电线杆架的绝缘造成影响,造成电路输送的安全隐患。
        2.4人为因素造成的输电线路运行故障
        由于输电线路跨度大,覆盖面广,很难进行全面的监督和管理,所以也会受到人为因素的影响,造成输电线路的运行故障。如有人往输电线路上扔杂物,春天放风筝也常有风筝挂在输电线路上。还有些人在输电线路下燃放烟花、焚烧物品,这些现象都会对输电线路造成不同程度的破坏,造成其运行故障。有时候交通事故车辆撞向电线杆,会使电线杆倒塌,在某些地区还存在有违法偷盗行为,盗取电缆设施,对输电线路正常运行造成巨大的破坏,同时也会威胁到自身的安全。
        3应对的措施
        3.1加强对导地线的检修
        输电线路中导地线的连接是通过配套的接续管来实现的,在导地线连接之前需要注意的是,要对相关试件的质量进行严格的检测,确保所有的试件质量都符合标准,在对输电线路的导地线进行检修的过程中,要对新试件的强度进行严格的控制,其强度值要大于导地线计算拉力的95%,要控制在设计要求的范围内。对于输电线路中应用的不用材质、不用规格的导线,不能在同一个耐张段内进行连接。除此之外还要对接续管与耐张线夹之间的距离进行严格的把控,水平距离要控制在15m以上,与悬垂线之间的距离要控制在5m以上,与间隔棒之间的间距要保持在0.5m以上,同时为了尽可能减少线损,要减少接续管的使用数量。
        3.2强化线路巡检工作
        线路巡检是输电线路检修工作的重要内容,为了尽可能减少输电线路故障发生的概率,就需要加强输电线路巡检工作力度。(1)在巡检工作开始之前,需要做的就是明确巡检工作的具体内容,并且要能够做到定时、定人、定线的巡检,以此来保证输电线路的巡视率能够达到百分之百。还需要根据输电线路架设当地的气候变化,来不定期的安排相应的巡检工作,以此来降低气候因素对输电线路安全、稳定运行带来的影响。(2)需要加强对线路通道的运行管理,在巡视过程中将发现的线路的缺陷详细记录下来,这样在之后的检修工作中就能够根据这些缺陷采取针对性的措施。(3)要对线路范围内的树木以及房屋进行合理的处理,这样能够确保检修工作的顺利进行。
        3.3加大对重点地区的线路检查力度
        对于一些输电线路架设规模较大、数量较多以及地理环境较复杂的区域,应加大在人力、物力、财力方面的投入力度,应该对该地区的输电线路情况进行重点检查,由于输电线路架设现场的情况相对来说比较复杂,为了提高检修工作的质量和效率,使检修人员的生命安全得到保障,该地区的检修人员应该有着统一的指挥、统一的安排、明确的分工,要能够使检修现场所有的检修工作都能够按照一定的秩序来开展。

除此之外,在检修工作开展之前,需要事先做好技术交底工作,要能够使检修操作人员对整个检修计划有着非常详细的了解,这对提高检修工作的效率来说有着非常重要的作用。
        3.4加强检修管理
        为了更好地应对电力需求量的不断增加,电力企业的管理体制也发生的巨大的变化,在这样的企业背景之下,输电线路检修工作的管理理念以及模式也发生了巨大的变化,传统的输电线路检修理念以及模式已经不再适用现阶段的检修需求,无法起到更好的检修效果,因此在未来发展的过程中,为了避免输电线路故障的出现,提高检修工作的质量和效率,需要加强对检修工作的管理,要能够采取系统统一的管理模式,使整个检修工作能够得到简化。
        3.5.防治风力故障的措施
        受风力的影响,输电线路可能出现线路被刮落刮断,甚至线路杆架被刮倒,同时也会出现风偏放电的现象。这对于输电线路同各个供电站间的连接会造成严重的破坏,影响到输电线路对电力的运输作用以及电力的安全输送。为了避免遭受风力的影响,在进行输电线路架设施工前,要对线路途经地区的地理环境、气候环境做详细的调查,尽可能避开大风多发的区域,制定科学合理的架设方案。如果不可避免要经过大风多发地区,就要将风力的影响降到最低,根据气象数据进行分析,将输电线路设施架设在风力走向的最低区域,线路的方向尽量和风向一致,减少线路的横面风阻。在风力强劲的地区,建立一套全方位的定点监控系统,利用网络信息技术,对每个监控点的线路运行情况进行实时上报,减少了人力成本的投入,又能最及时的发现输电线路风力受损情况,及时进行抢修。
        3.6防治雷电故障的措施
        对于雷电故障的防治,随着防治技术的不断进步,防治手段也越来越多样化。做好输电线路防雷措施第一步就是要做好线路绝缘装置的选择和安装,技术人员要根据线路的规格特点和地区的环境特征,来确保绝缘装置的科学和完整,为防治雷电故障打下基础。利用信息网络对输电线路的绝缘装置进行实时监督,重点地区要定期去检查,保证绝缘装置的正常工作,保证线路的正常运行。此外,技术人员还要利用计算机来对输电线路各项参数进行精确配比,特别是绝缘装置的各项参数要和线路参数进行精确对比,将雷击的影响降到最低。最后,技术人员在设置好防雷系统的各项数据参数以及完成安装工作后,要将地埋线和绝缘装置进行连接,使输电线路电压分布更加合理。
        3.7防止覆冰故障的措施
        覆冰故障的防治思路同风力故障防治相同,主要是预防和整治两个方法。预防就是在输电线路铺设前,对铺设地区的气候条件进行考察,判断地区发生覆冰的概率,输电线路要尽可能避开覆冰发生概率高的地区,从而减少覆冰对线路造成的故障影响。但对于必须经过覆冰高发区的线路,就要做好覆冰的整治措施。选用高强度材料的电线杆塔来进行输电线路的架设,导线要有一定的抗压性能。在对覆冰的处理工作中,要及时发现并第一时间处理,在寒冷天气和极端天气下,加大线路的检查力度,力求第一时间发现线路覆冰情况,并采取相关方法对覆冰进行处理,常见的方法有物理破冰法、热力融冰、化学物质融冰等。同时也可以在线路表层做好防覆冰的措施,减少输电线路覆冰的发生概率,以及应对覆冰的能力。
        3.8防治人力破坏的措施
        对输电线路以及电力设施破坏最大的人为原因就是电力设施偷盗行为,为此要加强相关法律法规,明确其违法犯罪行为,对违法行为要进行严惩,加强巡逻和宣传以及人民的法律意识的教育普及,杜绝偷盗行为。加强线路途经区域居民的素质教育,禁止往输电设施附近投放杂物,以及在输电线路下燃放烟花爆竹。在进行农村地区输电线路铺设时,要尽可能避开农民的宅基地和农田,必要时要做好协商和赔偿工作。
        3.9做好输电线路的日常维护工作
        日常的检修维护是预防排除输电线路故障的重要保障。相关部门要组建一支有技术、有能力、有配合、敬业精神高的线路维护团队,对输电线路的日常损耗、线路电压以及电力数据进行定期的检查和实时的监控,同时做好记录。在山区、地质条件恶劣的地区,如果由检查人员进行故障的排查,要利用网络信息技术,建立监控平台,发现问题后再由维修队伍到故障点进行排查维修。
        4防外力破坏技术
        最近几年,输电线路受被外力破坏的现象发生的很频繁,对此现象人们也越来越重视,从当前来看,对于外力破坏的各种类型装置,国内外已经研制出来。防外力破坏装置早期设计的有声控探测装置和红外控测装置。最近几年,防外力破坏装置的一些新型的产品已经研制了出来,例如,基于加速度传感器和基于微波感应以及基于激光和基于雷达的控测系统。另外,视频监测系统也是近几年研制的,应用非常广泛。红外探测装置,主要是对人体所发射的红外线进行探测,根据红外探头来进行探测工作,探头装置着红外感应源,遇到外界的红外辐射,可以起到收集的作用,如果红外辐射的温度产生了变化,探头上的红外感应源就会将电荷释放出来,红外控测装置就会将监测所得到的信号传输出去。声控探测系统在进行报警工作时,在对信号的收集上,主要是运用防护区域所安装的声控探头,对声音信号进行收集。红外探测装置和声控探测系统都有一个共同的缺点,就是很容易被外界的因素影响而出现误报的现象,甚至发生短路失灵的现象,已经渐渐地被淘汰掉。配电线路在防盗上,根据微波感应式的在线监测系统,将输电线四周10米以内,运用微波感应的原理对移动的物体进行探测,并且将信号得到,致使监控现场的效果得以有效地实现。无论是偷盗电力设施,还是破坏电力设施,通常认为会发出非常大的噪音,或者振动,所以,加速度传感器对被偷盗的杆塔进行信号收集时,有时会产生信号割据和敲打的现象,若想监控好杆塔被偷盗的现象,就应该用相应的技术将杂音除掉。雷达探测器不但具有非常广的探测范围,灵敏度也非常高,是一种非常优质的监测系统,是利用多普勒理论进行研究而开发成功的一种预警系统,主要是通过激光对高压线路的防外力破坏进行检测,激光在传输中所用的时间,以及高压线磁声的强度变化值,都运用激光进行检测,然后用来对高压线和物体之间的距离的确定,如果警戒值及其他的预设值超出了,就会由于现场报警器自动进行警报提示,或者远程警示喊话和报警等,对于高压线受到物体破坏,能够在现场直接进行阻止,调度监控中心也可以在后台操作进行处置;计算分析高物体与高压线的位置距离,对于高压线下面的附近周围生长的树木,应该长期地进行监督和控制;对于出现撞击和铁塔倾斜所发出的报警,应该有效地利用传感器的探测,逐渐地实现。
        5结束语
        输电线路的检修工作是一项非常复杂的工作,由于输电线路大多都处于野外,因此存在着环境、气候等一系列的不可控制因素,同时由于输电线路的正常运行会直接影响到人们的正常生活,因此输电线路检修工作的开展有着非常重要的作用和意义。由于输电线路本身所处环境的影响,导致输电线路检修工作的开展也存在着非常大的困难,线路覆盖面较大、线路分布较为混乱都限制着检修工作的顺利进行。因此在未来电力企业的发展中,要能够加大对输电线路检修工作的研究,并在现有技术的基础上进行进一步的优化创新。
        参考文献
        [1]宋剑,张晶,张健.有关输电线路的检修现状及其所存在问题的思考[J].江西电力,2017,41(08):30-31.
        [2]史丽婷.有关输电线路的检修现状及其所存在问题的思考[J].科技与企业,2014(16):200.
        [3]李圣涛.变电检修的工作现状与存在的问题探讨[J].通讯世界,2015(03):105-106.
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