秦茂盛 閻娜 劉惠琦
摘要:輸電線路是電力系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分之一,始終加強與推進輸電線路運行故障防治工作既可以有效解決電力工程輸電線路的諸多現(xiàn)實問題,同時能夠極大提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性,保障整個電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),從而在根本上促使我國電力系統(tǒng)管理工作實現(xiàn)質(zhì)的發(fā)展與飛躍。
關(guān)鍵詞:輸電線路;運行故障;防護措施
1、概述
國家和社會之所以對輸電線路運行高度重視不是毫無緣由的。目前國內(nèi)電網(wǎng)事業(yè)發(fā)展迅速,不少電力企業(yè)在致力于最短時間內(nèi)實現(xiàn)科學(xué)化和信息化,現(xiàn)代化的技術(shù)管理模式。輸電線路運行中難免會出現(xiàn)一些故障問題,例如出現(xiàn)跳閘、斷電或者是漏電的現(xiàn)象。因此就需要專業(yè)人員對輸電線路運行中出現(xiàn)的問題進行檢測設(shè),提高線路的利用效率。國家近年來,不斷的加大對輸電線路問題的防治尤其必然的社會原因和環(huán)境因素。國內(nèi)輸電線路分布范圍大,有著顯著的需求多樣、線路距離長等電力特點。對自然環(huán)境的敏感度比較大,一旦受到大風(fēng)、冰雪、暴雨、冰雹等惡劣天氣的影響之后就會出現(xiàn)短路或者是誘發(fā)一些線路的故障問題。在一些地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū),若是出現(xiàn)山洪、地震、山體滑坡等嚴(yán)重自然災(zāi)害后,就會導(dǎo)致輸電線路受損,嚴(yán)重者則會中斷,很大程度上影響著電力系統(tǒng)的運行順暢度和安全度。種種原因都迫使電力工作者必須及時的對輸電線路進行實時的檢測和維護。巧妙地應(yīng)對線路突發(fā)事故,發(fā)現(xiàn)線路故障問題時須在第一時間全面的檢修輸電線路,盡快恢復(fù)電力運行。確保大家生活用電的正常進行,保障社會生產(chǎn)和大家日常生活。
2、輸電線路的運行故障分析
在我國,輸電線路的運行故障中,天氣原因是最主要的自然原因。每年因為異常天氣的發(fā)生,就會有局部輸電線路的運行故障發(fā)生。
2.1雷擊故障
雷擊是引發(fā)輸電線路運行故障的最重要的天氣原因之一。在高山、丘陵、江河湖泊等等地形比較復(fù)雜的地區(qū)容易形成雷擊的現(xiàn)象,在這些地區(qū),由于地形比較復(fù)雜,長距離的輸電線路都是暴露在山坡或者密林之中,山區(qū)的線路導(dǎo)線容易遭受到雷電的侵蝕。造成雷擊現(xiàn)象主要是設(shè)計的過程中,輸電線路的雷擊指數(shù)不合理。輸電線路的防雷指數(shù)主要是根據(jù)工程設(shè)計中的雷電指數(shù)來界定的,每一個地區(qū)的雷擊指數(shù)都會不同,電力工程對于輸電線路的鋪設(shè)和運用主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和雷電指數(shù)來決定的,一般來說,雷電跳閘次數(shù)與雷電指數(shù)成正比,如果當(dāng)初設(shè)計的過程中,采取的雷擊指數(shù)偏小于當(dāng)?shù)氐睦讚糁笖?shù),會造成輸電線路設(shè)備的防雷指數(shù)的降低,在使用的過程中,會因為當(dāng)初設(shè)計采取指數(shù)的不合理造成電路的損壞,增加雷擊跳閘的次數(shù)。
2.2風(fēng)偏放電故障及原因
當(dāng)輸電線路遇到大風(fēng)時,電線會發(fā)生搖擺接觸,直接影響了輸電線路供電的安全性和穩(wěn)定性,這就是輸電線路風(fēng)偏放電故障,導(dǎo)致輸電線路短路而發(fā)生跳閘故障。該類故障主要發(fā)生在風(fēng)力較大的地區(qū),如我國沿海城市,時常遭受臺風(fēng)和龍卷風(fēng)的侵襲,風(fēng)偏放電不僅會影響正常供電,而且其危害較大,可能會造成輸電線路設(shè)備的損壞。局部強風(fēng)是造成輸電線路風(fēng)偏放電故障的直接原因。據(jù)氣象部門現(xiàn)場查詢結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),風(fēng)偏放電發(fā)生的區(qū)域往往會出現(xiàn)強風(fēng)。這主要是由于高空冷空氣在該地區(qū)移動緩慢,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流造成的。
2.3污閃故障
線路上絕緣子表面積聚有大量污穢物時,在受潮及泄露比距不足的情況下,在正常運行電壓下發(fā)生的閃絡(luò)故障。這種閃絡(luò)不是由于作用電壓的升高,而是由于絕緣子表面絕緣能力降低,表面泄露電流增加的結(jié)果。污閃與絕緣子表面積污的性質(zhì)、表面污層的污濕特性以及絕緣子本身的狀態(tài)燈諸多因素有關(guān)。一般情況下,當(dāng)一回線路發(fā)生污閃時,其周邊附近的線路也發(fā)生污閃的幾率較大,受影響的面積大、范圍廣,而且污閃故障維持時間較長,往往不能依靠自動重合閘迅速恢復(fù)送電,嚴(yán)重時候可引發(fā)整個電網(wǎng)故障。
2.4鳥害故障
由鳥類活動造成的線路故障,一般情況下是鳥糞在絕緣子傘裙滴掛造成閃絡(luò),或者是鳥類筑巢的水草、樹枝或金屬條(帶)造成導(dǎo)線接地或短路故障。
3、輸電線路的防護措施
3.1輸電線路雷擊防護措施
針對雷擊發(fā)生的特點和各地區(qū)每年雷擊現(xiàn)象的分布頻率,確定雷電定位系統(tǒng),研究雷電雨雷電強度、地形、線路結(jié)構(gòu)的關(guān)系,繪制出電網(wǎng)雷電區(qū),因地制宜進行防雷設(shè)計和采取綜合防雷措施。合理有效的采用耦合地線或旁路架空地線,降低桿塔接地電阻,充分利用架空線路的自然接地,填充電阻率較低的物質(zhì)來實現(xiàn)防雷指數(shù)的提高;安裝避雷線,通過避雷線對導(dǎo)線的屏蔽作用,防止雷電直接擊中導(dǎo)線,降低感應(yīng)過電壓從而減少絕緣子串上的電壓,以降低塔頂?shù)碾妷簛韺纂姷碾娏鲗崿F(xiàn)分流的作用,從整體上降低雷電的集中率,保護輸電線路的安全。
3.2 輸電線路風(fēng)偏放電故障的防治措施
為避免因風(fēng)偏放電故障帶來的輸電線路跳閘,就必須針對線路風(fēng)偏放電的特點與發(fā)生的原因,采取相關(guān)措施進行防治。首先在線路架設(shè)前,應(yīng)深入施工現(xiàn)場,仔細分析當(dāng)?shù)氐匦?、氣候以及水文等條件,根據(jù)實際情況,制定出科學(xué)合理的設(shè)計方案,確立新的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在施工過程中,塔桿應(yīng)避免安裝腳釘或者其他突出物,在安裝完成后需要嚴(yán)格校對相鄰塔頭的距離,避免后期強風(fēng)環(huán)境下造成線路故障。在后期運行過程中,應(yīng)對一些有故障的桿塔絕緣子安裝重錘。其次,電力部門應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況,合理的設(shè)計線路的風(fēng)偏參數(shù),并在塔桿上安裝監(jiān)測系統(tǒng),定期對線路的塔桿進行檢測,從而確保輸電線路穩(wěn)定運行。
3.3 輸電線路污閃故障的防治措施
為避免輸電線路出現(xiàn)污閃故障,就必須提高線路的抗污閃能力,那么提高輸電線路設(shè)備絕緣設(shè)計水平是關(guān)鍵。首先設(shè)計人員應(yīng)明確線路污閃故障出現(xiàn)的特點和原因,有針對性地進行電網(wǎng)設(shè)備設(shè)計,加強設(shè)備絕緣設(shè)計,收集大量當(dāng)?shù)貧夂驍?shù)據(jù)和環(huán)境污染的資料,制定完善的絕緣設(shè)計方案,從而提高輸電線路抗污閃能力。
3.4 輸電線路鳥害的防護措施
通過防治鳥糞形成放電通道,以此來減少對鳥害的故障處理。采用大盤徑絕緣子,加裝防鳥糞擋板,安裝防鳥罩,安裝防鳥網(wǎng),用這些措施來減少鳥類在輸電線路上的停留休息時間。在絕緣子串靠橫擔(dān)處加裝一片或在絕緣子串中間各安裝多片大盤徑絕緣子,可以起到防鳥害、防冰閃以及增強防污能力的綜合作用。該法可減少由鳥害造成線路故障的概率,但不能完全預(yù)防,原因是鳥糞主要通過短接空氣間隙造成閃路,而采用大盤徑絕緣子只能適應(yīng)增長放電路徑。一般來說,盤徑越大,放電路徑增加越多,但如果鳥糞短接的空氣間隙較長,仍可能造成線路的閃路故障。
4、結(jié)語
綜上所述,輸電線路作為電力系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分,其對于百姓日常生活的重要性是不言而喻的。由于受到地理、環(huán)境及人為因素的影響,輸電線路難免會出現(xiàn)這樣或那樣的故障,為了從根本上解決輸電線路運行故障,提高相應(yīng)防治措施的針對性與科學(xué)性,電力企業(yè)必須始終關(guān)注輸電線路安全管理工作的開展,科學(xué)制定故障防治方案與計劃,凸顯電力企業(yè)積極開展輸電線路運行故障防治工作的實踐價值與深遠意義,降低輸電線路運行故障發(fā)生率,切實保障電力能源的正常傳輸,加速電力企業(yè)可持續(xù)化、現(xiàn)代化、完善化、科學(xué)化戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。
參考文獻:
[1]曾昭桂,輸配電線路運行與檢修(第三版),中國電力出版社,2007.
[2]王莉英,輸電線路雷擊跳閘事故淺析及防雷反事故措施的研究,西北電力技術(shù),2003.
[3]張記權(quán),淺談輸電線路的防外力破壞,湖北電力,2014.