骆 浩
河源电力规划设计院 广东河源517000
摘要：本文对110kV输电架空线路常见的异物挂线、极端天气导致输电过程受干扰、越级跳闸、污闪四种故障的发生原因及解决方式进行了介绍，并以某地区110kV输电架空线路出现电能输配不稳定、查找原因、确定故障类型、予以解决的全过程进行了梳理，以供参考。
关键词：110kV输电架空线路；常见故障；异物挂线；越级跳闸；污闪
引言：输电架空线路是指架设于地面之上，利用绝缘子，形成空气绝缘的电力线路[1]。相较于地下输电线路，架空线路建设成本低、施工周期短，且检修维护难度较低。目前，我国已经基本实现了110kV配电网络的全覆盖，使全国各地都能使用优质、稳定的电能。但架空线路常年暴露在空气环境中，受自然环境的影响，很有可能出现故障，影响电能稳定传输。基于此，必须明确故障发生原因，进而加以解决，降低再次发生的几率。
1.110kV输电架空线路常见故障分析
以某地区的统计数据为例。该地区在2015～2020年的时间内，110kV输电架空线路共发生近170次故障，其中，直接线路原因发生153次，占故障总数的90%。进行深度梳理后发现，导致线路故障的原因主要分为以下几类：
（1）异物挂线。该地区属于农村，地势整体平整、空旷。由此导致的结果是：第一，农业种植常用模式之一为蔬菜大棚培植，但每逢大风天气，用于制作大棚的塑料布便会被吹飞，经常挂到架空线路上；第二，该地区居民十分喜好放风筝，故经常出现风筝及风筝线缠绕架空线路的情况，导致线路发生故障。
（2）极端天气。大风、雷电、覆冰等极端天气导致的110kV输电架空线路故障可统归为外部环境因素，与二次设备因素、人为误操作因素几乎没有任何关联。以大风为例，对线路造成的损害为：大风无论从什么方向吹来，都会直接作用于架空输电线路上，一旦风力较大，超出线路能够承受的风载荷时，线路内部便会因无法承载应力而出现形变、断裂等故障，导致电能传输受损。
（3）越级跳闸。此种现象是指110kV架空输电线路的输电过程发生故障时，故障发生区域应该执行跳闸保护操作的装置并未启动，而是由其他断路器跳闸，最终完成故障的切除[2]。
（4）污闪。污闪是一种十分危险的现象，形成原因为：输配网络中的电气设备的绝缘表面积存了很多杂物，如果空气湿度较大，则这些杂物会与水互相融合，进而附着在设备绝缘层的表面，形成一层导电膜。原本，在电气设备表面设置绝缘层的目的在于，避免设备漏电、放电。但随着导电膜的形成，电气设备的绝缘子的绝缘能力会逐渐降低，当遭遇电场力作用时，便可发生极其强烈的放电现象。如果周围有人畜经过，便可能造成伤害。
2.针对110kV输电架空线路常见故障的解决策略梳理
针对上述110kV输电架空线路常见故障的解决方式为：
（1）异物挂线。该原因并非技术层面的因素，而是管理方面的原因。基于此，该地区政府部门协助电力公司，制定“三级护线”巡查管理机制：①组织巡视人员，定期对挂线高发区的110kV架空线路进行巡视，发现有异物挂在线路上时，及时向上级部门报告，在做好输电调度的情况下，由专业技术人员负责清理异物，尽快恢复正常输电。②加大宣传力度，使本地区喜好放风筝、风筝售卖从业者提高重视程度。此外，还帮助这些人群另选事故发生率较低的地区放风筝。③加强对大棚种植户的管理。主要措施为：对大棚种植户进行教育，并在每年特定时期派遣专人帮助种植户对大棚进行固定，必要时更换质量下降的塑料布，并做好废弃物的收集和处理工作，从根本上避免任何废弃物被大风吹到输电架空线路上。
（2）极端天气。本地区主要面对的极端恶劣天气只有大风，基于此，解决此种因素导致的线路故障的有效措施为：本地电力公司收集历年来的风向、风力相关数据，计算出大风高发期内的平均风力载荷，最大风力载荷，并在当地政府的支持下，选择能够承载风力载荷的材料，用于110kV输电架空线路的搭建，最终解决了该问题。
（3）越级跳闸。
经过分析后发现，导致110kV输电架空线路越级跳闸故障的原因为：该地区110kV输电架空线路完成全面搭建的时间较早。而在2014年之前，我国电力配件市场中存在多种类型的控制开关，这些开关在设计方式、原件保护方式方面的技术运用存在一定的差异，如果多种开关放置于同一个输配电网路中，互相之间极容易出现“相互抵触”的情况，最终导致越级跳闸。解决方式为：由电力公司对本地区110kV输电架空线路使用的开关进行逐一核查，并调整为同一种类型的开关，从根本上杜绝了不同类型开关再次发生“相互抵触”的可能性。
（4）污闪。导致污闪现象的原因主要集中在两个方面：线路搭建时未使用防污闪材料，且未制定定期清理机制。解决方式为：在每年的春季、秋季，选择合适时间，提前做好停电安排，对110kV输电架空线路电气设备进行无电状态清扫，并对设备外绝缘的爬电比距进行合理调节。若条件允许，还可以使用RTV防污闪涂料[3]。
3.基于实例的110kV输电架空线路具体故障及测评解决流程
3.1故障发生概况
某地区2019年全年内，110kV输电架空线路共发生40次故障，永久性故障5次，瞬时故障35次。基于该统计数据，专业技术人员认为，该地区110kV输电架空线路发生故障的主要类型以瞬时故障为主。据初步判定，这些瞬时故障的发生与配电网中使用了大量自动重合闸有关。
3.2故障产生原因分析过程
为确定瞬时故障是否由自动重合闸数量较多导致，需进行如下检测：
（1）对重合闸在紧急时刻的启动成功情况进行历史数据收集分析作业。上文提到，越级跳闸是110kV输电架空线路故障中的一种常见类型。而直接原因便是因开关性能不统一导致紧急切断装置无法即时启动。而重合闸正是其中一种装置。根据历史数据记载，该地区过去一年内出现13次越级跳闸故障，重合闸正常启动5例，正常启动率为5÷（13+5）=27.78%，由此可见，历史正常启动率极低。
（2）围绕本地区110kV输电架空线路重合闸设置情况构建模型，进行虚拟分析。模型成功建立之后，共进行30次模拟实验，重合闸成功启动8次，成功启动率为8÷30=26.67%。该模拟数据与历史数据之间的差异较小，纳入SPSS23.0统计学软件进行比对分析后发现，卡方检验值x2=0.127，对比P值=0.947＞0.05，表明差异不明显。由此可见，无论是历史数据还是当前的实验模拟数据，本地区110kV输电架空线路重合闸的缺失存在故障，可确定为导致瞬时故障的主要原因之一。
（3）除了因重合闸导致的越级跳闸事故之外，还有35-13=22次其他原因导致的瞬时故障。据资料记载，包含污闪、异物挂线等类型。
3.3故障解决方式
确定故障发生原因之后，本地区制定的故障消除策略为：
（1）使用模拟软件，全面模拟更换开关、重合闸之后的线路运行情况。结果显示，调整后的重合闸启动成功率达到90%以上，符合要求。
（2）本地区有关单位对异物挂线的产生原因进行调查，发现本地区部分建筑的外露式阳台中存放的轻质物品经常被大风挂到线路上，导致故障。基于此，相关单位加大了宣传力度，引导居民不要将轻质物品放在外阳台。
（3）制定110kV输电架空线路电气设备定期巡查方式，及时清除设备表面积存的杂物，放置发生污闪现象。最终结果显示，故障发生率明显降低。
结语：总体而言，110kV输电架空线路的经常出现的故障较为普遍，引发原因也大同小异。按照传统的方式进行干预时，尽管能够在一段时间内保证电路处于稳定运行的状态，但终究存在故障再次发生的可能性。基于此，只有不断收集故障相关数据，经过系统性的分析，从根本上予以解决，才能尽量降低再发的可能性。
参考文献：
[1]张文彬.110kV输电架空线路的故障与对策分析[J].集成电路应用,2021,38(04):110-111.
[1]陈宇飞,李玉超,张耀男,等.架空输电线路110 kV复合绝缘子闪络故障原因分析[J].电工电气,2019(06):34-36.
[1]姚益杰.探究影响110 kV架空输电线路运行的因素及对策[J].通信电源技术,2018,35(05):227-228+230.