110kV输电架空线路的故障与对策分析

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年3月8期   作者:时宝华
[导读] 110kV输电架空线路故障率较高,例如其在防雷击过程中就容易出现跳闸事故,重合闸动作异常,
        时宝华
        内蒙古电力集团有限责任公司鄂尔多斯电业局,017010
        摘要:110kV输电架空线路故障率较高,例如其在防雷击过程中就容易出现跳闸事故,重合闸动作异常,为有效提高线路运行水平与供电可靠性,还必须对其架空线路故障内容进行分析,提出问题解决建议对策。本文分析了110kV输电架空线路故障的案例,统计线路故障的状况,给出故障的解决措施。
        关键词:110kV输电线路;架空线路;故障;对策
        引言
        随着我国电力行业的不断发展,输电架空线路逐渐成为城镇电网建设的重要组成部分,担负的电力供应的主要责任。因此,探讨安全性原则下输电架空线路运维管理的要点,确保输电架空线路能够安全、稳定的运行,对于新时期背景下,我国电力行业的发展具有重要意义。
        1输电架空线路的安全隐患
        (1)非金属性短路故障带来的安全隐患。输电架空线路非金属性短路指的是输电线路中两个不同电位的点没有直接连接而是通过过渡电阻进行连接而引起的短路现象。输电架空线路发生非金属性短路时,短路位置电阻大于0,相较于金属性短路,其短路电流较小但持续时间更长。因此,会使输电架空线路存在持续性的安全隐患,造成更为严重的危害。
        (2)金属性短路故障带来的安全隐患。输电架空线路金属性短路指的是输电线路中因导线之间直接接触或不同电位的金属导体直接连接而引起的短路现象。输电架空线路发生金属性短路时,短路位置的电阻为0,导致短路电流极大,此时整个输电线路会自动断开,停止电力输送。金属性短路不仅会影响输电架空线路的正常供电,引发区域停电问题,还会因瞬间增大的电流损坏电力设备,甚至引发火灾、爆炸等安全事故,对电力设施附近居民的生命财产安全造成严重危害。可见,金属性短路故障能够为输电架空线路带来巨大的安全隐患。
        (3)相间短路故障带来的安全隐患。相间短路是一种严重的短路故障,能够给输电架空线路带来巨大的安全隐患。“相间短路”中的“相”指的是由三个单相交流电源所组成的三相对称制交流电源,目前,“三相四线制交流电源”是我国主要的供电方式,即在电路中有3根火线和1根零线,而“相间短路”就是3根火线之间在未经过任何负载的情况下,直接连接所引发的短路现象。根据涉及火线的根数,“相间短路”可以分为双相短路和三相短路两种类型,火线数越多,危害越严重。当发生相间短路时,短路电路瞬间增至极大,接触面最小的地方极容易产生电火花,烧熔相连的导体,轻则导致电力设备损坏,重则引发火灾、电气爆炸,造成严重的人员伤亡事故。
        (4)单相接地故障带来的安全隐患。单相接地故障是自然环境湿度极大或天气不稳定时,引发高压输电架空线路故障的主要原因。单相接地故障会导致电力线路电压间歇性超值,因此,出现单相接地故障时,输电架空线路会被高压击穿,进而对电路系统造成严重的破坏,如损坏变压器、避雷器、绝缘子等设备装置,甚至引发火灾事故,严重危害生命财产的安全。
        2基于安全性原则的输电架空线路运维要点
        2.1建立输电线路远程监控系统
        由于架空输电线路比较长,传统的运行维护手段不仅工作强度大、工作效率低,而且存在问题发现不及时、故障区域不能快速精准定位等弊端,严重影响架空输电线路运行维护的实效性。

通过引入互联网、移动通信、遥感等现代信息技术,建立输电线路远程监控系统,能够有效弥补传统运行维护手段的不足,切实提升架空输电线路的运行维护能力。如在远程监控系统监控下,若架空输电线路在正常运行过程中出现接地故障,监控系统会立刻通过故障指示器、通用分组无线业务等技术手段,对线路进行检测,从而快速获得故障类型、故障发生时间、故障准确位置等信息并将信息反馈给电网监控中心值班人员。根据远程监控系统提供的信息,电路运行维护技术人员能够第一时间的时间到达故障发生地并采取相应的应急处理措施,以便在最短的时间内使架空输电线路恢复正常。可见,建立输电线路远程监控系统既能够显著提升运行维护工作的质量与效率,又能够有效增大运行维护工作中的技术因素,真正实现架空输电线路运行维护能力的提升。
        2.2杆塔施工技术
        一是电杆就位。在运输过程中要注意电杆和预制构件不得产生碰撞,需要做好相应的防护工作,装卸时需要安排专人现场监管,以免发生急剧坠落或不正确支吊的情况,对于部分杆顶封堵脱落的情况需要及时补封。将电杆运输到相应位置后将其竖直立好,控制位置偏差在允许范围内,例如横向位移小于20mm,杆梢位移小于杆梢直径的1/2。另外,转角杆需要向外角预偏,紧线后电杆不得向内角倾斜,同时向外角倾斜造成的杆梢位移需要小于杆梢直径。二是基坑施工。根据设计图纸提前对电杆基坑进行准确定位,一般来讲直线杆的横线路方向位移要控制在50mm以内,顺线路方向位移则需要控制在设计档距离的3%以内。另外,分支杆、转角杆、横线路以及顺线路方向的位移全部需要控制在50mm以内。如果在施工过程中遇到已存地下管线或者其他障碍物时,位移量超出最大允许值的情况,假如位移量在1个杆根便可以通过加卡盘或者拉线盘等方式来处理,相反位移量过大便需要对电杆位置进行重新定位。面对不同的地质水文条件时,同样需要采取相应的技术工艺做好基坑处理,保证基坑结构具有较强的稳固性,包括水田、地下水位较高以及土质松软的区域,可以通过加卡盘、人字拉线以及混凝土浇筑基础等方式进行电杆基础的加固;如果遇到有水流冲刷的区域,还需要设置围台或围桩。
        2.3对电网施工进行规范化管理
        架空输电线路铺设施工质量的好坏会直接影响线路的安全性和稳定性,因此,在安全性运维管理理念的指导下,电力管理部门应通过以下几点对电网施工进行规范化的管理:①在施工单位制定“四措一案”时,应明确体现跨越本单位下级输电线路的具体施工方案和措施,确保新建架空输电线路施工不会引发本单位线路安全故障。②隐蔽工程施工时,电网运维人员必须在施工现场进行质量监督和信息记录,从而避免偷工减料、施工不规范等问题对架空输电线路安全性的影响。③加强对杆塔基础施工管理的重视程度,避免杆塔接地装置施工不达标、地网敷设深度与设计深度不符、放射线长度相当数量为达到设计最小值、地网的焊接搭接长度不符合规范要求、虚焊及单面施焊等施工问题对架空输电线路安全性的影响。④架线工程和附件工程施工时,要确保线材的接续位置和质量符合施工规范标准,重要交叉跨越的实测距离大于施工规范要求的最小值,OPGW光纤、架空地线与塔身紧密连接,接地电阻小于规程要求值,独立双挂点的金具串使用准确且无遗漏,金具串的锁、栓齐全,规格合适。⑤在竣工验收时,核查安全警示牌布设是否规范、合理,是否存在遗漏现象。
        结束语
        电力配网架空线路施工受外部因素的影响较大,尤其是部分特殊的环境下,气候以及地质条件等对实际施工带来的干扰非常大,必须要提前做好综合勘查,然后基于此来设计更具针对性的施工方案。同时结合实践经验,确定施工技术要点,把握好每个节点执行的规范性,减少常见问题的发生。
        参考文献
        [1]张红.架空输电线路状态运行与维护管理研究[D].河北:华北电力大学,2012.
        [2]张兆钰,钱亚勇,杨佩旭.西北工况下架空输电线路铁附件失效典型案例分析[J].甘肃科技,2019,35(02):107-109+67.
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