郭鑫磊
呼和浩特供电局 内蒙古 呼和浩特，010000
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。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；线路跳闸；故障分析；运维策略
1跳闸故障统计分析
1.1跳闸故障统计
某地区架空输电线路共发生跳闸故障１８５次，平均每年发生１８.５次。其中，雷击导致的跳闸故障４０次，占比２１.６２％，平均每年４次；外破导致的跳闸故障１１６次，占比６２.７％，平均每年１１.６次；鸟害导致的跳闸故障１８次，占比９.７３％，平均每年１.８次；烟火、覆冰等其他原因导致的跳闸故障１１次，占比５.９５％，平均每年１.１次。雷击、外破导致的线路跳闸故障累计达１５６次，占到总跳闸次数的８４.３２％。
１.２跳闸故障特点
在历年输电线路跳闸故障中，雷击、外破、鸟害是输电线路故障跳闸的“重灾区”，平均每年的跳闸贡献因数都在９０％以上，而因外破导致的跳闸故障更是占到了“半壁江山”，因此在城市架空输电线路运维中，外破是导致线路跳闸的主要因素，雷击是次要因素。由此可看出，外破故障导致线路跳闸次数随年份的增长先升后降，从２０１０年的４次上升到２０１６年的１９次，达到近十年的峰值，然后开始逐渐下降，到２０１９年已降至１２次，降幅高达３６.８４％。
１.３跳闸故障分析
（１）城市扩张不断加速，建筑用地持续增加。据统计，２０１９年该市单体１００００ｍ２以上的建筑工地达１１９７个，占全省总数的１８.９５％，架空输电线路线下及保护区内的地形地貌特征发生明显变化，危险点、隐患点数量翻倍增长，防护压力持续加大。
（２）搬运、吊装等非建制突发性施工大幅增加，作业全过程位于管控盲区，隐蔽性较强，作业现场无任何防护措施，施工风险大幅增加。
（３）运维单位省市县三级管理体系不清晰，责任落实不到位，联防联控存在明显漏洞，同时结构性缺员严重，护线宣传力度不足，危险点与隐患点管控不到位、不完善。雷击跳闸是架空输电线路运维中常见的故障类型，因地域不同而呈现明显的差异化特征。经分析，本地域前期造成雷击跳闸故障的原因主要有以下几点。
（１）雷雨天气频发，尤其是夏季受热带、副热带海洋气团影响，强对流天气导致雷雨活动增多。另外，受城乡冷热气流影响，城市边缘雷电活动较为频繁。
（２）受城区南高北低、东高西低的影响，多数架空输电线路位于南部、东部山地丘陵地带，地势海拔较高，遭受雷击的概率大幅增加。
（３）部分线路老化严重，接地引下线锈蚀，接地电阻值增大，耐雷水平大幅降低。经现场检测，雷电多发区架空输电杆塔４１３基，其中接地电阻不合格杆塔７０基，不合格率达１６.９５％。
（４）部分线路投运时间较早，在设计初期未考虑防雷措施，导致雷电多发区线路未安装避雷器、避雷针等基本防雷设施。
目前，因雷击导致的线路跳闸故障已得到有效控制，但因鸟害和其他因素导致的线路跳闸故障却呈现爆发增长态势，初步分析有以下几点原因。
（１）随着城乡生态环境逐渐改善，鸟类筑巢活动明显增多。
（２）防鸟设施褪色老化严重，部分防鸟刺打开不规范，未起到有效的防鸟作用，在同一地点鸟巢反复搭建现象时有发生。
（３）网格化巡视不到位，差异化巡视周期、巡视频次还不能满足特定时期鸟巢、山火、覆冰等其他因素的巡视要求。
（４）处理手段单一，鸟巢拆除、山火防控等消缺工作完全依靠人工完成，智能化水平低，前后联动不及时，工作效率不高。
２跳闸故障应对策略
通过分析近十年某地区架空输电线路的跳闸故障，发现大多数外破、鸟巢、山火等因素导致的故障跳闸有一个共性问题：发现不及时、运维手段单一。针对这类问题采取了以下应对策略。
（１）强化技防措施。大力发展可视化监拍技术，通过边缘计算和前端智能识别算法，大幅降低可视化装置运行功耗，增加拍摄频次，实现类视频功能，增强线路通道的泛在感知能力。同时，加强无人机自主飞行场景应用，积极推动“两个替代”，着力提高线路运维效率。
（２）落实物防措施。抓好机械施工的前期窗口，严防突发性施工和夜间施工，充分利用施工报备、施工方案做好大型机械的使用登记，与技防措施相配合，加大线下施工的督查力度。另外，继续强化危险点、隐患点的物防措施管控能力，实现危险点、隐患点的３６０°防护无死角。
（３）推动人防措施。加大一线巡防人员配比力量，提高巡防人员的培训质量，大力开发应用移动巡检技术，实现现场隐患的实时分析与实时反馈，提高决策处置的流转效率，严格落实危险点盯防措施，确保施工场地万无一失。
（４）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。
３应对策略成效分析
自２０１６年以来，针对架空输电线路跳闸故障不断增加的局面，输电运检部门根据已定制的应对策略，出台多项举措着力解决跳闸故障不断增多的问题。２０１６～２０１９年，可视化监拍设备得到快速发展，截至２０２０年初，装配可视化监拍设备２２５０台，实现了９１２处危险点、隐患点的全覆盖，通道可视化率达到８０％，同时依靠移动巡检技术、无人机自主飞行技术、突发施工问责制度等措施，外破故障得到有效控制，在２０１７～２０１９年出现明显下降，降幅达３６.８４％。在防雷方面，着力推进防雷工作向“两端延伸”，根据城市地形地貌合理规划线路路径及参数，提高新建线路的防雷水平。针对在运线路，加大雷电多发区域的接地电阻治理，安装氧化锌避雷器。截至２０２０年初，基本完成全部杆塔接地电阻治理及避雷器安装，线路防雷能力大幅提升，因雷击而导致的线路跳闸故障大幅下降，降幅高达１００％，２０１９年实现了零跳闸。
４结语
本文以省某地区市属线路实际运行数据为样本，分析了近十年造成线路跳闸的主要原因，并结合当地线路的运行状况提出了具体的应对策略。该策略实施后，有效降低了市属线路的跳闸故障次数，从而提高了城市电网的安全性与稳定性，为今后市属架空输电线路的运维工作提供了有效的借鉴。
参考文献
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