淺析500kV輸電線路故障跳閘原因及預防策略

趙建敏

（神華國華孟津發電有限責任公司，河南 洛陽471112）

0 引言

輸電線路發生跳閘故障之后，往往會導致較大區域內出現停電現象，從而對輸電線路輸送功率造成非常嚴重的影響。通常情況下，500kV輸電線路承擔著整個省市的功率傳輸和功率交換任務，屬于某個省市的主要網架，因此對穩定性和安全性要求非常高。由于500kV輸電線路覆蓋面很廣，再加其線路走廊所處的環境極為復雜，因而極易發生跳閘故障。因此，認真分析500kV輸電線路故障跳閘的原因，并探討其預防策略顯得尤為重要。

1 導致500kV輸電線路發生跳閘故障的主要原因

（1）線路遭到雷擊。相關資料顯示，導致500kV輸電線路出現跳閘故障的主要原因是線路受到雷擊，其造成的跳閘率高達50%。當輸電線路處于頻繁發生雷電活動的地區時，在雷雨天氣里便極易發生跳閘故障。例如，在南方地區，某省的500kV輸電線路位于其中部的多山區和丘陵地區，經常會發生雷電活動，并且每年4—10月期間是該地區雷雨天氣最為集中的季節，因而頻繁發生輸電線路雷擊跳閘。據統計，在這段時間內發生的輸電線路總跳閘故障中，由于線路遭到雷擊引起的跳閘故障占90%以上。

（2）線路發生風偏。據了解，我國絕大多數省份的500kV輸電線路所經過的區域氣候條件均較為復雜，大部分輸電線路所經過的區域均存在較多暴雨天氣和大風天氣。在大風天氣下，強勁的風力極有可能將該區域內的大樹吹倒，甚至是連根拔起，也就是說，當風速超出30m／s時，會迅速增大空氣間的對流作用，而且持續時間長、涉及范圍廣，而輸電線路在風力的影響下會發生一定的偏轉。同時，大風天氣通常會伴隨著暴雨，空氣濕度大大增加，這就降低了空氣的絕緣性，因而極易造成線路跳閘。

（3）線路遭受鳥害。在導致500kV輸電線路跳閘故障的眾多因素中，鳥類活動也是主要原因之一。因為鳥類在輸電線路上排便時，其糞便會導致地電位與導線之間瞬間短路，從而發生放電現象。同時，輸電線路的絕緣子表面會殘留鳥類糞便，當空氣濕度較大時，糞便很可能與輸電線路絕緣子表面的污垢產生一定的相互作用，最終極有可能導致閃絡現象。

（4）線路覆冰舞動。線路覆冰舞動是指大量輸電線路在冰凍天氣下被冰層所覆蓋，從而發生覆冰閃絡，最終引起跳閘。在氣溫較低的冰雪天氣下，輸電線路的懸垂絕緣子串會積雪結冰，形成貫穿整串的冰柱［1］。當氣溫有所回升時，形成的冰柱會逐漸融化，而融化的冰水會形成連續不斷的冰水流，極有可能導致輸電線路絕緣子發生短路，最終導致線路跳閘故障。

2 預防500kV輸電線路跳閘故障的有效措施

2.1 正確安裝避雷裝置

要想有效預防500kV輸電線路跳閘故障，充分保證線路安全、穩定運行，首先必須正確安裝避雷裝置。當500kV輸電線路經過氣候條件較為復雜，尤其是頻繁出現雷雨天氣的區域時，正確安裝避雷裝置能夠起到有效的防雷作用。正確安裝避雷線能夠最大限度地避免雷電直接打在輸電導線上，使流經輸電線路桿塔的雷電流大大減小，從而起到分流雷電流的良好效果。大量實踐證明，輸電線路電壓越高，避雷線能夠發揮出的防雷效果就越明顯［2］。因此，有效預防500kV輸電線路跳閘故障的方法之一便是正確架設避雷線。同時，當土壤電阻率較大時，埋設接地線的難度會大大增加，從而使接地網難以達到設計標準。在這種情況下，正確安裝避雷針是解決該問題的有效方法。當輸電線路直接遭到雷電擊打時，避雷針會主動分流雷電流，從而發揮出良好的防雷效果。

2.2 加大氣象資料收集力度

要想有效預防500kV輸電線路跳閘故障，充分保證線路安全、穩定運行，還必須加大氣象資料收集力度。通過分析導致500kV輸電線路發生跳閘故障的主要原因，可以發現大多數跳閘故障是由氣象因素引起的。因此，應做好氣象資料收集工作，不斷加強與相關部門（如森林部門、林業部門、氣象部門等）的溝通與聯系，努力形成多個部門協同作戰的良好氛圍［3］。同時，相關人員還應嚴格按照國家電網公司給出的標準，全面而深入地剖析導致各種氣象現象的原因，收集整條輸電線路經過的所有區域的氣象資料，針對輸電線路容易發生跳閘故障的區域，重點加強氣象觀測。另外，相關人員在開展氣候觀測工作時，應詳細做好相關記錄，并在認真校正之后及時將觀測結果反饋給相關上級部門，以便后續統一處理。

2.3 有效預防鳥類活動

要想有效預防500kV輸電線路跳閘故障，充分保證線路安全、穩定運行，還必須有效預防鳥類活動。近年來，由于國家加大了動物保護力度，在很大程度上改善了我國的生態環境，鳥類的數量呈現出逐年增加的趨勢，因而經常會有鳥類棲息在輸電線路上，增加了輸電線路發生跳閘故障的幾率。針對這一問題，安裝大盤徑硅橡膠傘盤或大盤徑瓷絕緣子能在一定程度上起到綜合防范鳥類活動的效果［4］。同時，還可通過在桿塔的合適位置安裝人工鳥巢等方式，最大限度地避免鳥類在輸電線路的橫擔上筑巢，從而使輸電線路由于遭受鳥害而發生跳閘故障的幾率明顯降低，進而實現鳥類與輸電線路的和諧相處。

2.4 改善不合格的接地網

要想有效預防500kV輸電線路跳閘故障，充分保證線路安全、穩定運行，改善不合格的接地網無疑也是有效措施之一。在輸電線路施工時，某些施工單位為了使自身獲得更多的利益，往往會私自將接地網的鋼筋長度縮短，這樣一來，就會導致接地電阻增大，從而使輸電線路更加容易遭受雷擊。因此，在輸電線路施工過程中，相關人員應遵照相關施工標準和施工圖紙進行操作，并嚴格按相關規定和要求進行接地體的掩埋［5］。同時，隨著輸電線路投產運行的年限不斷增加，接地體會逐漸被腐蝕，再加上前期接地體的掩埋不符合相關規范，輸電線路的電阻必然會越來越偏離合格標準。因此，相關單位應定期檢查和分析容易發生雷擊跳閘故障的輸電線路的接地網，并在雷雨天氣來臨之前預先對接地網進行改造和整修，充分保證接地體的電阻始終保持在合格狀態，最大限度地避免輸電線路由于遭受雷擊發生跳閘故障。

3 結語

綜上所述，導致500kV輸電線路發生跳閘故障的主要原因包括遭到雷擊、發生風偏、遭受鳥害以及覆冰舞動等，其中最為常見的因素是雷擊和鳥害。因此，要想有效預防500kV輸電線路跳閘故障，充分保證其安全、穩定運行，相關人員必須正確安裝避雷裝置、加大氣象資料收集力度、有效預防鳥類活動以及改善不合格的接地網，積極采用先進技術和手段，來確保整個電網始終處于高速運轉的良好狀態。

［1］馬釗.500kV輸電線路雷擊跳閘原因分析及防范措施［J］.河北電力技術，2010，66（2）：2 169～2 170

［2］董秦.500kV高壓輸電線路的雷擊故障分析及其防治［J］.科技視界，2013，71（9）：1 156～1 157

［3］段建軍.500kV超高壓輸電線路雷擊跳閘原因分析及處理措施［J］.河北電力技術，2011，53（5）：1 092～1 093

［4］鐘衛春，曾靈聰，容予，等.淺談江西500kV輸電線路防山火對策［J］.江西電力職業技術學院學報，2014，35（2）：189～190

［5］唐明貴，郭詠華，張金瑞，等.500kV輸電線路舞動分析及治理［J］.電力建設，2011，59（4）：2 167～2 169