鐘意誕

（廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局輸電管理所,廣東 東莞 523009）

輸電線路運行安全影響因素分析及防治措施

鐘意誕

（廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局輸電管理所,廣東 東莞 523009）

本文主要對輸電線路運行進行了分析，并通過對輸電線路運行安全的影響因素的分析，提出了相應的輸電線路運行安全的防治措施。

輸電線路；運行安全；影響因素；防治措施

0　引言

近年來，隨著我國電網(wǎng)建設的不斷加速，輸電線路運行安全問題也變成了一個亟待解決的問題。在輸電線路的運行過程中，主要受到來自山火、冰雪、雷擊、強風和污閃等因素的威脅，致使輸電線路經(jīng)常發(fā)生故障，對人們的生產(chǎn)生活用電造成了巨大的影響。因此，在輸電線路的運行過程中，一定要抓住輸電線路運行中的影響因素，對輸電線路的運行進行分析，制定好預防和處理對策，保障輸電線路的運行安全。

1　輸電線路運行分析

輸電是用變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電能升壓后，再經(jīng)斷路器等控制設備接入輸電線路來實現(xiàn)。按結構形式，輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路。架空輸電線路由線路桿塔、導線、絕緣子、線路金具、拉線、桿塔基礎、接地裝置等構成，架設在地面之上，詳見圖1。按照輸送電流的性質(zhì)，輸電分為交流輸電和直流輸電。隨著科學技術的持續(xù)發(fā)展，我國的輸電技術在也在不斷提升，而隨著人民生活水平的不斷提高，生產(chǎn)生活對電力能源的需求越來越大，國家也在不斷加強對輸電線路的建設。然而，在當前條件下，我國輸電線路的運行仍然會受到來自諸如強風、雷電等自然因素的影響，在這些因素的影響下，如果沒有對輸電線路進行針對性檢測和監(jiān)控，經(jīng)常會導致輸電線路發(fā)生故障，最終導致人民生產(chǎn)生活用電達不到標準，制約著社會經(jīng)濟的發(fā)展。

圖1　輸電線路

2　輸電線路運行安全的影響因素

2.1 來自山火的威脅

山火，又稱林火、植被大火、草原大火或者灌木大火（澳大拉西亞語），是一種發(fā)生在林野難以控制的火情（詳見圖2）。通常是由閃電引起的。其他一些常見的原因有人類的粗心大意和故意縱火。近年來，我國部分地區(qū)山火事故頻發(fā)，對輸電線路造成了極大的威脅。特別是在我國南方地區(qū)，由于氣候干燥的冬春季節(jié)，由于氣候干燥，降水量較少，特別是在人為活動比較頻繁的時候，在輸電線路附近經(jīng)常會發(fā)生一些難以避免的故障。由山火引起的故障具有幾個特點：重合閘成功率較低、放電距離長和產(chǎn)生畸變電場等。第一，由于輸電線路的重合閘時間一般為1s，但是山火的高溫和煙塵濃度持續(xù)時間較長，會導致輸電線路重合閘時再次失敗。第二，由于山火過程中火焰和煙塵能夠形成一個絕緣強度較小的通道，導致輸電線路能夠沿著這個通道進行放電，加長了放電距離。第三，山火發(fā)生時會形成空氣強對流，進而抬高了火焰的高度并加大了火焰的烈度，容易形成畸變電場并激發(fā)大量放電，對山火放電造成巨大的影響。

圖2　來自山火的威脅

2.2 來自冰雪的威脅

隨著全球氣候的不斷變化，冰雪天氣的反常情況經(jīng)常發(fā)生，全國大部地區(qū)經(jīng)常發(fā)生冰雪災害，給輸電線路造成了嚴重的威脅，詳見圖3。據(jù)新聞報道，2008年春節(jié)前后，長江中下游地區(qū)的大雪災就引起了輸電線路的大面積災害性事故，給人民生活帶來了巨大的影響。在全國范圍內(nèi)，截至2008年2月6日除夕夜，據(jù)統(tǒng)計顯示，由于冰雪災害，一共有169個縣停電，南方電網(wǎng)供電范圍累計90個縣市受停電影響。因為冰雪災害導致輸電線路大范圍覆冰、舞動、主網(wǎng)架相繼發(fā)生倒塔事件，因為此次故障，共有6767條線路停運，831座變電站停運。輸電線路在冰雪災害面前表現(xiàn)出極強的脆弱性，并且在冰雪過程中，輸電線路僅僅依靠傳統(tǒng)的預防措施是不足以抵御的，要針對冰雪災害發(fā)生時連接金具的缺點，采用強度較高的材料，提高連接金具的強度，并做好檢測和監(jiān)控工作，及時進行融冰處理，以最快的速度恢復輸電線路運行，保障輸電線路運行安全。

圖3　來自冰雪的威脅

2.3 來自雷擊的威脅

云層之間的放電對飛行器有危害，對地面上的建筑物和人、畜影響不大，但云層對大地的放電，則對建筑物、電子電氣設備和人、畜危害甚大。一但對萬物造成危害都可以稱為被雷擊，詳見圖4。雷擊是威脅輸電線路安全運行的重要因素之一，雷擊多發(fā)生在我國的春夏兩季。近年來，我國廣西境內(nèi)的雷電活動異常頻繁且十分強烈，給輸電線路帶來了嚴重的影響。根據(jù)相關的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2009年-2011年，廣西電網(wǎng)100-500千伏輸電線路雷擊跳閘次數(shù)已經(jīng)占到了書呆呢線路全部跳閘次數(shù)的70%以上。在現(xiàn)實生活中，智能化電器也越來越多，但是電器的工作都是十分依賴電的，而在春夏兩季的使用過程中，輸電線路經(jīng)常受到雷擊的影響，從而導致用電輸送不力，給人民生產(chǎn)生活造成重大的影響。受到接地電阻的影響，當輸電線路桿塔接地電阻變大時，雷電反擊的發(fā)生率也就越高。在應對雷擊造成的威脅時，同樣要利用技術進行輸電線路建設，并通過良好的檢測和監(jiān)控系統(tǒng)，在出現(xiàn)問題時及時處理，最大程度上降低雷擊對人們的影響。

圖4　來自雷擊的威脅

2.4 來自強風的威脅

我國具有強風分布范圍廣、強風類型多等特點，特別是東南沿海和新疆等內(nèi)陸地區(qū)每年都有強風災害發(fā)生，嚴重威脅電網(wǎng)安全運行，詳見圖5。風災防治是電網(wǎng)防災減災的重要領域之一，強風災害下輸配電線路的破壞模式及對策、輸配電線路防風設計參數(shù)及抗強風技術、降雨環(huán)境輸電線路電氣間隙取值等關鍵技術是電網(wǎng)風災防治亟待解決的問題。強風的威脅并不僅限于吹倒輸電線路塔，還在于它會與其它威脅相互協(xié)作，共同致力于對輸電線路的威脅。強風的獨立影響主要體現(xiàn)在颶風和龍卷風對輸電線路的影響上。當輸電線路塔正面接受來自颶風和龍卷風的威脅時，由于颶風和龍卷風的風速過快，傷害巨大，往往輸電線路塔會發(fā)生直接倒塌或產(chǎn)生折斷。要預防強風對輸電線路塔的影響，就一定要做好輸電線路塔的設計工作和檢測監(jiān)控工作。

圖5　來自強風的威脅

2.5 來自污閃的威脅

污閃是指電氣設備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質(zhì)逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導電膜，使絕緣子的絕緣水平大大降低，在電力場作用下出現(xiàn)的強烈放電現(xiàn)象。隨著社會污染的加劇，汽車尾氣、工業(yè)廢氣等污染氣體的大量排放，造成了輸電線路表面的污染，最終導致絕緣子的絕緣水平大大降低，詳見圖6。

圖6　來自污閃的威脅

3　輸電線路運行安全的防治措施

3.1 制定出針對性防治措施

要進行輸電線路運行安全的防治工作，首先要制定出針對性的防治措施，對線路的安全影響因素進行分析并進行專門性預防。例如，在春夏雷電頻繁的季節(jié)，針對來自雷擊的威脅，要做好基礎數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，對雷電的發(fā)生頻率和強度要做出基本的了解，除此之外，要設置好避雷針，并在關鍵部位裝置線路避雷器。同時，還要嚴防雷電繞擊。注重科技的運用，在發(fā)生雷擊時及時采取措施，準確定位，最短時間內(nèi)解決雷擊問題。而在面對強風威脅時，一定要注重增強輸電線路塔的抗風性能，結合當?shù)氐臍夂?、地形地貌特征做好?yōu)化工作，并進行良好的檢測和監(jiān)控工作。

3.2 自動化檢測和監(jiān)控裝置的研發(fā)

除了制定出針對性防治措施外，還要注重自動化檢測和監(jiān)控裝置的研發(fā)。在輸電線路的運行過程中，由于輸電線路不可避免地受到外界因素的干擾，因此，一定要加強自動化檢測和監(jiān)控裝置的使用。例如，加強無人機技術的應用，利用無人機進行偵察巡邏工作，在發(fā)生特殊情況時能夠及時根據(jù)現(xiàn)場的情況進行分析。例如，利用無人機對火災現(xiàn)場進行監(jiān)控，有利于及時分析火災的蔓延方向，并根據(jù)當時的情況給出預測和防治，幫助工作人員進行現(xiàn)場控制。在科技發(fā)達的今天，除了無人機，衛(wèi)星遙感技術和地質(zhì)情況檢測技術等都能夠準確地對現(xiàn)場情況進行控制，建立起立體化的監(jiān)控系統(tǒng)。

3.3 構建一體化的運行維護體系

除了輸電線路的運行之外，維護也是一個重要的方面。隨著科學技術的發(fā)展，一體化的運行維護體系的構建已經(jīng)不再是一個理想化的狀態(tài)了。輸電線路的周邊可以環(huán)繞無人機、攝像頭等機器設備，同時，在輸電線路周邊要設置好檢測設備和預警設備，建立起一體化的運行維護體系，在平時的運行過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并準確定位處理。

4　結語

隨著信息化時代的到來，人們的用電需求也越來越大，對輸電線路的運行安全進行分析并制定出良好的防治措施，預防輸電線路受到影響導致故障，最終致使人們的用電受到威脅。除此之外，還要加強自動化檢測和監(jiān)控裝置的研發(fā)和一體化的運行維護體系的構建，除了保障輸電線路的運行安全，還能夠在最短時間內(nèi)找到輸電線路使用過程中出現(xiàn)的問題，并能夠針對問題進行解決，推動國家建設的發(fā)展。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.159