架空输电线路故障分析及应对策略研究

发表时间:2020/11/5   来源:《中国电业》2020年6月第18期   作者:李建彬
[导读] 随着社会需求的不断增加,城市用电负荷的持续攀升,架空输电线路作为电力传输重要
        李建彬
        国网冀北电力有限公司廊坊供电公司 河北 廊坊 065000
        摘要:随着社会需求的不断增加,城市用电负荷的持续攀升,架空输电线路作为电力传输重要通道,其建设规模也越来越大。截至2019年山东省某地区市属在运35~220kV架空输电线路共计159回,总里程达1948.63km,相比2010年增长了23.24%。架空输电线路由于自身具有点多、线长、面广的特点,因此随着城区的不断扩张和城镇建设用地的高密度开发,其运行环境越发严峻,故障跳闸次数不断增加,给城区电网带来较大冲击。为保证架空输电线路的安全稳定运行,减少跳闸次数,合理配置运维资源,对架空输电线路的故障分析及应对策略进行研究具有非常重要的现实意义。
        关键词:架空输电线路;故障分析;应对策略
        引言
        随着居民生活用电和工业用电总量的不断增加,电力系统的工作压力陡然上升,甚至不堪重负,所以对应当充分加强输电线路的故障检修以及维护,充分保障社会的用电安全。在大部分情况下,我国的架空输电线路都是在露天环境中暴露,长年累月在空气中暴露,难免会造成各种故障,一旦检修和维护不及时,变化导致电力供应停摆,给社会带来不可估量的损失,所以电力企业应当加强加快输电线路的故障排查以及维护。
1架空输电线路发生故障的原因
        1.1鸟类危害
        在实际情况下,因输电线路横跨在空中,成为很多鸟类的栖息场所,更甚者有些鸟类因找不到更适合的筑巢地点而选择在电线上面俺家。虽然鸟类所筑的巢穴一般为树枝组成,重量不是很重,但是一旦遇到大风雨天气,树枝吹落后极易掉到导线上面,严重时会因输电线路接地而引发短路事故。鸟类在飞行的过程中也经常会将树枝无意掉落在输电线路上,因此在之后很容易污染绝缘子,再碰到潮湿或者大雾的天气,则很容易诱发闪络事故。
        1.2由于雷击事故而发生故障
        一般情况下,6kV配电线路使用的导线往往为钢筋铜绞线,同时使用架空线路的方式,分布在旷野地区。而旷野地区的架空线路容易受到雷击而出现故障。总体而言,分析其受到雷击事故的主要原因为以下3个方面:第一,避雷器没有做好接地工作。为了防止架空配电线路遭受雷击,往往需要在配电线路上装设有避雷器。并且装设的避雷器必须与地下线相接触,连接到土壤中所配备的接地装置上,根据有关规定可以看出,6kV配电线路往往需要安装到柱上变压器处,同时变压器内部所含有的外壳、高压侧避雷器以及低压绕组中性点都应当同时同地面上的接地装置相连接。但是在实际架空线路调研时,却并没有将变压器连接到避雷装置上。也可能会由于6kV配电线路没有及时同接地引下线相接触或是由于接地引下线出现严重腐蚀等现象,导致接地线没有按时接地,使安装的避雷器无法起到避雷效果,导致雷击事故再次发生。第二,在整体6kV配电线路设计防雷时,没有考虑到数目较高的雷暴日。因为在设计6kV配电线路开始时期,为有效确定防雷方案,需要考虑到在所管辖地区内部雷暴日的具体数值。但是在实际架空线路设计时考虑的地区主要为城市地区而忽略了郊区,但是6kV配电线路大部分都架设在一部分旷野地区,该地区往往会出现较为频繁的雷电活动,此时如果雷暴日数值过低,将会导致6kV配电线路同有关防雷要求不相适应,导致雷击事故再次发生。
        1.3覆冰导致线路故障
        在一些寒冷地带,气温较低,冰雪或风暴天气频发,输电线路在空中更容易受到冰层或者大雪的覆盖。

一旦天气恶化,覆在殿线上面的病层会更厚,输电线路的负重会越来越大,最终会导致输电线路坠落或其他故障。如果电力人员没有及时发现问题,严重者会导致输电线路杆倒塌或者倾斜,如果绝缘子受损,也会出现闪落故障。同时,在恶劣天气下,输电线路所产生的浮动也会比正常天气下的浮动要大,无形中增加输电线路的安全隐患。
2架空输电线路故障的维修措施
        2.1防止鸟侵害的措施
        (1)超声驱鸟。我国幅员辽阔,输电线路面广量大,输电线路的覆盖地址也多为空旷的野外,因此输电线路极易受到鸟类的侵害。但是为保护野生动物,采用捕杀的方式明显不符合我国的发展理念。所以可以采用超声驱鸟的方式来对鸟类进行无害化的驱逐,所以电力部门可以在输电线路上安装超声波驱鸟技术,从而保证线路安全。(2)在杆塔上搭建惊鸟物体。可以通过在输电线路的塔杆上安装稻草人、反光镜片、风车等鸟类易怕的物体,轮流使用惊鸟物体,来提高鸟类驱逐的概率。(3)封堵式防鸟措施。在铁塔的横担位置安装防鸟盒。防鸟盒的材质为绝缘塑料面板,采用拼装方法组成防鸟盒,将防鸟盒安装在铁塔横担的头部、横担绝缘子的上方等部位。横担中间部位的绝缘子上方可以采用凉快塑料板绑扎安装。在搭建好防鸟盒后,电力工作人员应当加强巡视巡查,发现问题,立即整改。
        2.2加大老旧线路改造
        老旧设备体量大,通道管控难度大,从一定程度上造成了线路跳闸率居高不下,因此要充分利用技改和拓展性技改方式加快对老旧设备的改造,从本质上提高设备健康水平,改善设备通道运行环境。针对雷击导致的线路跳闸故障,采取的应对策略主要有以下几点。(1)推动输电线路防护向“两端延伸”,一方面优化新建线路设计,另一方面持续推进防雷工作开展与总结。(2)进行输电杆塔接地电阻治理,按照轻重缓急的原则,对输电杆塔进行分批治理,治理以“接地修复为主,其他措施为辅”的原则进行。(3)在山区、丘陵等雷害多发区安装氧化锌避雷器,抑制雷击过电压,提高输电线路防雷水平,降低线路遭反击雷而跳闸的概率。
        2.3预防外力破坏造成的影响
        外力对输电线路的破坏力度较大,不容轻视,电力作业人员应当加强重视。一方面,要对输电线路设置防雨水冲刷和外力撞击的防护措施。另一方面,要加大输电线路安全巡视巡查力度,确保巡查广度和深度。第三方面,要加强电路保护的宣传和教育力度,对恶意破坏输电线路的行为要进行严惩。第四方面,要加大输电杆塔的巡视力度,对发现不符合工作要求的杆塔要进行及时更换,防止输电线路安全故障发生。第五方面,要利用防盗螺栓技术来预防外力对输电线路造成的破坏。
结束语
        随着人民生活需求标准的增高,对我国电力行业提出的要求也越来越高,保障用电安全已经成为人民的基本需求之一。因此,电力行业要将保障电力系统的安全性和稳定性作为工作的重中之重,确保能够为广大人民群众和国家提供更高质量的电力服务。本文对导致架空输电线路的故障原因进行了简短的分析,也提出了自己的一点意见,但是放眼到整个电力行业系统中,作为电力行业的一份子,我们还有更多工作需要去做,还需做出更大的努力,共同为我国电力安全做出一份贡献
参考文献
[1]李帆,李阳林,张宇,况燕军,胡京,邹建章,饶斌斌,周龙武.架空输电线路涉鸟故障分析与防范[C].江西省电机工程学会.2019年江西省电机工程学会年会论文集.江西省电机工程学会:江西省电机工程学会,2019:20-23.
[2]李帆,李阳林,张宇,况燕军,胡京,邹建章,饶斌斌,周龙武.架空输电线路涉鸟故障分析与防范[J].中国电力,2019,52(10):92-99.
[3]邓勇,李瑞月.论架空输电线路220kV复合绝缘子闪络故障分析[J].电子测试,2018(14):92-93.
[4]邓小波.架空输电线路鸟害故障分析及防范措施[J].低碳世界,2018(04):76-77.
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