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摘要：電力系統(tǒng)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，電力系統(tǒng)設(shè)施的維護(hù)也是電力工作的重要內(nèi)容之一。在整個(gè)電力傳輸過(guò)程中，輸電線路是重要的組成部分，從目前我國(guó)的輸電過(guò)程來(lái)看，由于自然環(huán)境和輸電線路自身設(shè)備因素等，輸電線路不可避免的在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)跳閘、中斷供電等運(yùn)行故障。為了保證輸電線路能夠提高運(yùn)行效率，提高電力傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性，我們需要對(duì)輸電線路的運(yùn)行故障進(jìn)行深入分析，找出故障原因，并制定切實(shí)有效的有針對(duì)性防治措施，保證輸電線路能夠可靠運(yùn)行.

關(guān)鍵詞：輸電線路；運(yùn)行故障；分析與防治

前言

高壓輸電線是電力系統(tǒng)中最為重要的一個(gè)組成部分。同時(shí)高壓輸電線路的運(yùn)行以及安全是整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。因此，對(duì)于高壓輸電線路運(yùn)行故障防治技術(shù)的研究具有十分重要的意義。我國(guó)電力系統(tǒng)在高壓輸電線路運(yùn)行故障方面已經(jīng)有了一定的研究，但是就目前我國(guó)的高壓輸電線路來(lái)看，運(yùn)行中故障的出現(xiàn)是比較頻繁的，嚴(yán)重的影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，在今后的電力系統(tǒng)發(fā)展中，要加強(qiáng)對(duì)高壓輸電線路故障的研究，同時(shí)根據(jù)故障產(chǎn)生的原因來(lái)研究運(yùn)行故障中的防治技術(shù)，從而為電力系統(tǒng)的順利運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。

1、輸電線路運(yùn)行中常見(jiàn)故障

1.1雷擊故障

根據(jù)雷電定位系統(tǒng)測(cè)得雷電流幅值方法是基于電氣幾何模型，一般而言，線路的繞擊耐雷水平與反擊耐雷水平有較大差異，因此通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量雷電流大小可以基本判斷是繞擊跳閘還是反擊跳閘，即大強(qiáng)度雷擊為反擊，小強(qiáng)度雷擊為繞擊。

根據(jù)工程技術(shù)人員在實(shí)踐中長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，形成了根據(jù)輸電線路閃絡(luò)相別來(lái)識(shí)別雷擊故障類型的判斷規(guī)則，見(jiàn)圖1。

圖1經(jīng)驗(yàn)規(guī)則

根據(jù)桿塔不同部位雷電流方向判斷如圖2所示，雷電擊中塔頂或避雷線時(shí)，桿塔橫擔(dān)以上和桿塔下部的雷電流方向相同；雷電繞擊導(dǎo)線，絕緣子閃絡(luò)后，桿塔橫擔(dān)上部電流與桿塔下部電流方向相反。

注：圖中箭頭指向?yàn)槔纂娏鞣较?/p>

圖2 桿塔中不同部位發(fā)生雷擊閃絡(luò)時(shí)的雷電流

1.2風(fēng)偏故障

局地強(qiáng)風(fēng)是導(dǎo)致線路放電的直接原因。根據(jù)氣象部門的報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)查詢，風(fēng)偏放電發(fā)生的區(qū)域一般均出現(xiàn)了少有的強(qiáng)風(fēng)，除臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)外，還有一種颮線風(fēng)。它是由高空冷空氣在所經(jīng)區(qū)域移動(dòng)較慢，與低空熱空氣在局部小范圍內(nèi)不斷交匯，形成中小尺度局部強(qiáng)對(duì)流所致，具有以下特征：①常發(fā)生在局部區(qū)域，范圍為幾平方公里至十幾平方公里，空氣對(duì)流能量大，形成一定寬度的風(fēng)帶；②風(fēng)力強(qiáng)勁，瞬時(shí)風(fēng)速>30m/s；③生成快、消失快、陣發(fā)性強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間<數(shù)十min；④大多發(fā)生在6、7月；⑤常伴有雷雨和冰雹。

在強(qiáng)風(fēng)作用下，導(dǎo)線沿風(fēng)向會(huì)出現(xiàn)一定的位移和偏轉(zhuǎn)。另外，在間隙減小，空間場(chǎng)強(qiáng)增大時(shí)，在導(dǎo)線金具的尖端和桿塔構(gòu)件的尖端上會(huì)出現(xiàn)局部高場(chǎng)強(qiáng)，使放電更容易在這些位置發(fā)生，從現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)到的放電痕跡來(lái)看，一部分放電出現(xiàn)在腳釘、防振錘和角鐵邊緣尖端上正說(shuō)明了這一點(diǎn)。

暴雨導(dǎo)致空氣間隙的放電電壓降低。由于強(qiáng)風(fēng)常伴有暴雨，在強(qiáng)風(fēng)的作用下，暴雨會(huì)沿風(fēng)向形成定向性的間斷型水線。如果水線的定向與閃絡(luò)路徑成同一方向，將使間隙的放電電壓降低。發(fā)生放電時(shí)導(dǎo)線風(fēng)偏角會(huì)很大，空氣間隙明顯減小，且放電電壓較無(wú)雨、無(wú)冰雹時(shí)有一定程度的降低。

設(shè)計(jì)對(duì)惡劣氣象條件的估計(jì)不足。發(fā)生風(fēng)偏放電的線路，在設(shè)計(jì)中考慮的最大風(fēng)速大多為30m/s，對(duì)局地微氣象區(qū)、強(qiáng)風(fēng)區(qū)等特殊區(qū)域的針對(duì)性不足，輸電線路風(fēng)偏跳閘主要是對(duì)塔身放電，其次是對(duì)周邊障礙物放電，對(duì)塔身放電所占比例偏高，故今后應(yīng)多研究特殊地形及微氣象區(qū)的塔型設(shè)計(jì)與選擇。

1.3覆冰、舞動(dòng)故障

近年來(lái)，由覆冰引起的輸電線路跳閘數(shù)及事故數(shù)逐年增多，已經(jīng)威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行及供電可靠性。覆冰對(duì)線路的危害有桿塔過(guò)載荷、覆冰舞動(dòng)和脫冰跳躍、絕緣子冰閃，會(huì)造成桿塔變形、倒塔、導(dǎo)線斷股、金具和絕緣子損壞、絕緣子閃絡(luò)等事故。

覆冰導(dǎo)線在風(fēng)作用下發(fā)生舞動(dòng)：當(dāng)導(dǎo)線上覆冰不均勻時(shí)，由于其斷面的不對(duì)稱，風(fēng)吹導(dǎo)線時(shí)就會(huì)產(chǎn)生空氣動(dòng)力學(xué)上的不穩(wěn)定，在相應(yīng)風(fēng)力的作用下，導(dǎo)線會(huì)發(fā)生低頻（0.1～3Hz）、大振幅（>10m）的舞動(dòng)。導(dǎo)線舞動(dòng)將引起差頻荷載，從而導(dǎo)致金具損壞、導(dǎo)線斷股、相間短路、線路跳閘及桿塔傾斜或倒塌等嚴(yán)重事故。

1.4鳥(niǎo)害故障

該故障出現(xiàn)情況沒(méi)有任何地域限制。當(dāng)鳥(niǎo)在輸電線路桿塔上棲息時(shí)，會(huì)出現(xiàn)排糞情況，鳥(niǎo)糞會(huì)短接絕緣子串，導(dǎo)致線路發(fā)生故障跳閘。而關(guān)于鳥(niǎo)糞閃絡(luò)這一現(xiàn)象，多會(huì)出現(xiàn)在清晨，因?yàn)楦鶕?jù)鳥(niǎo)類的生活習(xí)慣，清晨較活躍，如果剛好這段時(shí)間氣溫低，濕度大，則是故障發(fā)生的最佳時(shí)段。

2、高壓輸電線路的故障防治措施

2.1導(dǎo)線斷股、損傷及閃絡(luò)燒傷故障的預(yù)防

對(duì)于經(jīng)過(guò)風(fēng)吹有較大擺動(dòng)的導(dǎo)線要及時(shí)作出調(diào)整，如有松弛現(xiàn)象則進(jìn)行適當(dāng)調(diào)緊，或者在兩個(gè)桿塔中間裝設(shè)一根桿塔，將檔距縮短，穩(wěn)定導(dǎo)線。在線夾的附近位置導(dǎo)線中加裝防震錘或者護(hù)線條等保護(hù)措施，從而避免導(dǎo)線出現(xiàn)振動(dòng)等問(wèn)題。制作護(hù)線條要與導(dǎo)線材料相同，外形為兩頭細(xì)、中間粗的鋁棍。在線夾處用護(hù)線條纏裹導(dǎo)線，提升導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，并且可以避免導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)在夾出口處出現(xiàn)劇烈的曲折現(xiàn)象。防震錘主要由兩個(gè)杯狀的生鐵組合而成，其分別固定于同根鋼絞線兩端，鋼絞線中間采用夾子固定在導(dǎo)線中。當(dāng)導(dǎo)線發(fā)生振動(dòng)時(shí)，防震錘自身的重量及彈性會(huì)阻止導(dǎo)線進(jìn)一步振動(dòng)。對(duì)于耐張塔中的跳線要對(duì)其擺動(dòng)的情況密切關(guān)注，在擺度狀態(tài)下不得對(duì)桿塔、拉線或者橫擔(dān)發(fā)生放電，如果出現(xiàn)這種情況可以采用絕緣子串進(jìn)行固定，或者在跳線中附加鐵棍，從而可以避免風(fēng)吹跳線使其擺動(dòng)。

2.2增加輸電線路的避雷設(shè)施，提高輸電線路的抗雷擊能力

由于雷電和暴雨天氣是無(wú)法干預(yù)的，要想對(duì)輸電線路的雷擊故障進(jìn)行防治，就必須增加輸電線路的避雷設(shè)施，例如可以增加避雷器的安裝數(shù)量，在輸電線路的各個(gè)重要部位都安裝避雷器，應(yīng)盡量選擇地勢(shì)平緩的地方建立輸電線路，減少高空雷擊的概率。

首先要對(duì)各地區(qū)的落雷分布狀態(tài)及雷電流強(qiáng)度進(jìn)行系統(tǒng)的分析，盡可能掌握雷電電流強(qiáng)度與地形以及線路結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并研究出雷擊與線路跳閘之間的潛在規(guī)律。根據(jù)所繪制出的電網(wǎng)雷電區(qū)域分布圖，制定出切實(shí)可行的綜合防雷措施計(jì)劃。目前的輸電線路防雷措施主要分為七個(gè)部分，分別是安裝避雷線安裝側(cè)向避雷針安裝線路避雷器加裝禍合地線加裝桿塔拉線降低桿塔接地電阻采用多避雷針系統(tǒng)。

2.3覆冰故障防治措施

對(duì)于輸電線路的防冰措施，筆者認(rèn)為應(yīng)該從兩個(gè)方面進(jìn)行，一方面是要做好輸電線路的抗冰設(shè)計(jì)，另一方面要設(shè)計(jì)出切實(shí)有效的輸電線路除冰方法。

2.4輸電線路的抗冰設(shè)計(jì)及除冰方法

在對(duì)輸電線路進(jìn)行抗冰設(shè)計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)線路所在地區(qū)的實(shí)際情況，來(lái)對(duì)線路的覆冰區(qū)和覆冰厚度進(jìn)行分析，使線路避開(kāi)嚴(yán)重覆冰地段，盡可能的設(shè)計(jì)在覆冰程度較低的位置。對(duì)于重覆冰地段的輸電線路，需要在線路的中間位置設(shè)立起加強(qiáng)型直線塔，以免基塔倒塌而對(duì)線路造成連鎖破壞。與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)地線支架進(jìn)行系統(tǒng)的補(bǔ)強(qiáng)，從而保證線塔及線路的抗壓程度。

目前的輸電線路除冰方法主要有熱力融冰法、機(jī)械破冰法以及其他使用防雪環(huán)、憎水、憎冰等涂料等方法。其中熱力溶冰法包括潮流分配、短路電流以及鐵磁線等。而機(jī)械破冰法則包括電磁力和強(qiáng)力震動(dòng)等等。需要根據(jù)不同的實(shí)際情況，來(lái)選擇除冰效果最好的方法。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)文本分析可知，在輸電線路的運(yùn)行過(guò)程中，必須對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行認(rèn)真分析，總結(jié)原因并制定解決方案。保證輸電線路的整體運(yùn)行滿足電網(wǎng)需要，提高輸電線路的整體運(yùn)行質(zhì)量。

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