廖思源

(國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林檢修公司，吉林 吉林 132000)

目前，豐富多樣的輸電設(shè)備逐漸滲入各大城市中，對(duì)人們的生活產(chǎn)生著一定的影響，但因?yàn)?00kV超高壓輸電線路存在于室外，外界環(huán)境一旦出現(xiàn)明顯的變化，則500kV超高壓輸電線路同樣會(huì)因此受到干擾，為了能夠緩解這種問題，本文具體研究了500kV超高壓輸電線路的故障問題，并且結(jié)合自身的知識(shí)以及實(shí)際情況，提供了相應(yīng)的防范措施，希望可以為超高壓輸電線路的故障及防范提供一定的參考價(jià)值以及借鑒意義。

1 高壓輸電線路概況

超高壓輸電主要包括500～1000kV電壓等級(jí)輸送的電能。我們把220kV輸電指標(biāo)當(dāng)做100%，電能在各個(gè)領(lǐng)域以及城市得到了廣泛應(yīng)用，大多數(shù)會(huì)用到長(zhǎng)距離的運(yùn)輸，為了把運(yùn)輸成本有效地降低，使輸電效率更高，就應(yīng)采用超高壓輸電這個(gè)有效途徑。超高壓輸電的適用性更強(qiáng)，有利于社會(huì)的良好發(fā)展。

2 500kV輸電線路在線路結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)

2.1 導(dǎo)線

500kV超高壓輸電線路選擇的為分裂導(dǎo)線，分裂導(dǎo)線的機(jī)械負(fù)荷非常大，其懸垂絕緣子串采用的是單串，以及雙串xp-16絕緣子串。

所選擇的絕緣子組裝類型與導(dǎo)線總拉力是息息相關(guān)的，500kV超高壓輸電線路選擇的為分裂導(dǎo)線，通常選用雙串xp-30或者雙串xp-21形式。用間隙棒把子導(dǎo)線控制好，從而使其始終呈現(xiàn)著分裂狀態(tài)。

2.2 鐵塔基礎(chǔ)

較為普遍的500kV超高壓輸電線路鐵塔的基礎(chǔ)為鋼筋混凝土自立式基礎(chǔ)，假設(shè)該地區(qū)的地質(zhì)條件較為惡劣，就有可能采用灌注樁基礎(chǔ)。拿巴基斯坦Lahore-Gudu500kV輸電線來說，自身地區(qū)有很多的地下水，并且環(huán)境也不優(yōu)越，因此，只能選擇灌注樁基礎(chǔ)。我國(guó)最普遍的鐵塔基礎(chǔ)現(xiàn)在是斜柱式基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，確?；A(chǔ)軸線與鐵塔保持相同的傾斜度，因此，上方壓力直接傳遞至地面與基礎(chǔ)上，不僅可以把基礎(chǔ)承載量有效的提高，還可以把混凝土用量降低。

2.3 桿塔形式

我國(guó)以及其他國(guó)家應(yīng)用廣泛的500kV超高壓輸電線路架設(shè)方式為鐵塔，我國(guó)應(yīng)用最廣泛的架設(shè)方式為自立式鐵塔，依據(jù)導(dǎo)線排列狀況的不同，架設(shè)為很多差異性的形狀，如酒杯型、干字型、貓頭鷹型等。鐵塔與普通的線路幾乎相差無幾，可是，超高壓輸電線路的負(fù)荷力、距離、塔頭都大很多。

3 500kV輸電線路出現(xiàn)故障的原因

3.1 在線路中風(fēng)的問題

因?yàn)榫€路遠(yuǎn)遠(yuǎn)離不開長(zhǎng)距離的輸送，所以必然會(huì)接觸外部自然環(huán)境。

一是微風(fēng)振動(dòng)產(chǎn)生的影響。線路遭到微風(fēng)一直的干擾，會(huì)造成微風(fēng)振動(dòng)，不可避免地會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線磨損，通常情況下，線路振動(dòng)會(huì)使與其相連的桿塔部件和金具松動(dòng)，老化的速度比以往更快。

二是舞動(dòng)帶來的影響。線路如果出現(xiàn)了舞動(dòng)，則破壞力也會(huì)非常大，通常會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線燒斷、鞭擊、金具螺栓松動(dòng)、桿塔歪曲，絕緣子鋼腳裂開引起導(dǎo)線脫落，并且造成跳閘的狀況，使電網(wǎng)安全受到負(fù)面影響。

三是風(fēng)偏故障的影響，此形式以耐張塔的跳線串對(duì)桿塔放電居多，從而引起線路跳閘。

3.2 常見的覆冰問題

現(xiàn)階段，我國(guó)北方的覆冰問題較為嚴(yán)重，由于輸電線路處在自然環(huán)境中，所以極易產(chǎn)生覆冰問題，恰恰因?yàn)檫@個(gè)問題的產(chǎn)生，500kV線路才會(huì)頻繁地出現(xiàn)故障。導(dǎo)線覆冰大體上有四種情況，依次是濕雪、霧凇、混合凍結(jié)、雨淞。覆冰使導(dǎo)線的垂直荷載被加重，從而造成導(dǎo)線斷裂。

3.3 線路自身存在的污閃問題

輸電線路絕緣子要求在長(zhǎng)期運(yùn)行電壓、大氣過電壓、內(nèi)部過電壓下都可以順利地運(yùn)行。但在絕緣子表面上存留了大量的污穢，受到小雨、霧天的影響，導(dǎo)致在運(yùn)行電壓中輸電線路出現(xiàn)污穢閃絡(luò)事故。

3.4 雷擊現(xiàn)象

500kV線路的反擊耐雷水平通常超過在100kA，但是，繞擊耐雷水平僅僅為20～50kA，避雷線的保護(hù)角直接影響著繞擊。

3.5 線路外力破壞故障

第一是電力設(shè)施保護(hù)區(qū)內(nèi)施工帶來的影響；第二是線下三跨施工帶來的影響；第三是由于在輸電線路的下部釣魚、焚燒農(nóng)作物、違章建房、山火等。

4 500KV輸電線路故障查找

4.1 故障分析和故障查找同時(shí)進(jìn)行

通常情況下，500kV輸電線路都不在中心市區(qū)，相關(guān)人員從起始地到目的地花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，所以接收到故障通知的時(shí)候，必須盡快組織相關(guān)人員來分析故障，并且要求距離故障地點(diǎn)最近的人員立即去現(xiàn)場(chǎng)查找故障，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)以后，首先，要參考調(diào)度給出的故障信息，有方向的查找關(guān)鍵的線路區(qū)域；其次，是參考線路故障的天氣狀況，仔細(xì)判斷導(dǎo)致故障出現(xiàn)的原因，從而把查找范圍縮短。

4.2 全面掌握故障分析的情況

在查找故障之前，故障查找人員必須對(duì)故障的線路情況有充分的了解，從而保證及時(shí)地查找出故障點(diǎn)，然后，采取修復(fù)的措施。

4.3 確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

對(duì)于500kV輸電線路故障的查找而言，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是極為關(guān)鍵的。在500kV輸電線路故障跳閘以后，故障查找人員應(yīng)參考行波測(cè)距數(shù)據(jù)、保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、雷電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)等，從而確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5 超高壓輸電線路的故障預(yù)防措施

5.1 在線監(jiān)測(cè)

在線監(jiān)測(cè)指的是利用各個(gè)探測(cè)儀器對(duì)輸電線路的漏電、溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在設(shè)備的借助之下，把其轉(zhuǎn)變成圖像與數(shù)據(jù)，從而使更加直觀地展示出輸電線路的各個(gè)故障，明確故障點(diǎn)的難度就會(huì)降低。并且，能夠更有效地監(jiān)測(cè)故障多發(fā)點(diǎn)，同時(shí)，把評(píng)價(jià)完成好，為了把故障率降低，還需要把故障應(yīng)急方案提前制定好，從而大大提高處理效率。利用在線監(jiān)測(cè)可以更直接有效地找出故障點(diǎn)，防止超高壓危害到檢修人員的安全，可以確保線路的安全運(yùn)行，也為工作人員的人身安全提供有效的保障。

5.2 量測(cè)

通過新時(shí)期的信息技術(shù)來量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。新時(shí)期的信息技術(shù)不僅把線路巡視的工作效率有效地提高了，還加強(qiáng)了其效果，在信息技術(shù)升級(jí)以前，進(jìn)行實(shí)地測(cè)量時(shí)，都是采用望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀等，但是，在科技快速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，RTK量測(cè)方式完美地取代了他們，直接把各類障礙物帶來的影響降到最低，應(yīng)用該技術(shù)可以完成自動(dòng)化測(cè)量，測(cè)量的精準(zhǔn)度會(huì)更高，速度會(huì)更快，并且利用數(shù)字模型這個(gè)工具，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)候更加簡(jiǎn)單。

5.3 絕緣子

絕緣子在輸電線路中占據(jù)重要位置，目前，輸電線路的需求逐漸增大，絕緣子也應(yīng)發(fā)揮出作用。復(fù)合絕緣子的出現(xiàn)剛好可以實(shí)現(xiàn)。它的抗污閃性能非常好，可以減少線路的維護(hù)難度，可以推動(dòng)電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。并且，復(fù)合絕緣子可以把鐵架以及線路的重量有效地降低，因?yàn)樵诔邏狠旊娋€路的發(fā)展過程中，其關(guān)鍵部分就是復(fù)合絕緣子，有些發(fā)達(dá)國(guó)家的工程已經(jīng)采用了復(fù)合絕緣子。我國(guó)企業(yè)意識(shí)到復(fù)合絕緣子的實(shí)際價(jià)值，也開始應(yīng)用。在此過程中，需要按照具體的實(shí)際情況來選擇。由于我國(guó)輸電線路涉及到的領(lǐng)域較多，所以要依據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖?、污染狀況等，對(duì)絕緣子進(jìn)行科學(xué)的選擇和設(shè)計(jì)。

5.4 環(huán)境預(yù)防

信息化的設(shè)備可以完成視頻的傳輸，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，倘若系統(tǒng)傳感器感應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)波動(dòng)的時(shí)候，就會(huì)馬上發(fā)出報(bào)警信息，把現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況反饋給信息監(jiān)控中心，可以探索建立一個(gè)無人機(jī)、人工巡視、直升機(jī)三者有機(jī)結(jié)合的巡線模式。

6 結(jié)語

社會(huì)對(duì)電能的需求量由于受到國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響進(jìn)行了大幅度快速試的提升，并且賦予了電力運(yùn)輸領(lǐng)域全新的生機(jī)，也帶來了重大的挑戰(zhàn)。本文主要研究了500kV輸電線路目前存在的故障問題，從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、概況以及故障查找，并在此基礎(chǔ)上，提供了部分避免超高壓輸電線路故障出現(xiàn)的防范措施，希望對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域有所幫助，從而使電力運(yùn)輸領(lǐng)域的發(fā)展更上一層樓。