高壓輸電線路運行故障及檢修維護要點

王琪澳

（中國南方電網超高壓輸電公司昆明局，云南 昆明 650217）

0 引 言

通常使用的電能是由發電廠發出，經過遠距離的傳輸到達所需用電處。這些電能不能直接通過普通的電線進行遠距離輸出，需要利用高壓輸電線路傳送。電能輸送到達用電地時，通過降低后才能使用。一般的高壓輸電線路分為電纜輸電線路和架空輸電線路。前者多用于城市和跨江河線路中，埋于地下；后者通過輸電桿塔、導線、地線懸于空。應注意，不論是埋于地下還是懸于空中，都會受到地形地勢、自然環境和人為影響的破壞。因此，對高壓輸電線路運行過程的故障檢修或定期維護尤為重點。

1 高壓輸電線路檢修與維護現狀

高壓輸電線路正常運行影響著整個電網的運行和電力系統的穩定性能。目前，多采用監測加檢修的方法對高壓輸電線路進行運行保護。使用最多的檢修手段為紅外線在線診斷技術，即通過紅外線在線診斷對高壓輸電線路進行實時診斷，判斷高壓輸電線路的故障信息和故障發展趨勢。

（1）熱圖譜分析法。根據高壓輸電線路的設備在正常運行和異常運行過程中形成的熱圖譜不同，通過實時監控分析圖譜成像，以較精確地判斷高壓輸電線路的運行情況。這種分析方法的精確度較高，可靠性較強，適宜在實時監控中使用。

（2）相對溫差判斷法。相對溫差的判斷較為簡單，直接通過相鄰兩個監測點的溫度比較，較直觀地判斷測點溫度。因為相鄰兩個監測點間受地理環境、自然環境等影響大致相同，在同一個層面上保證兩測點間溫度差較小，所以當相鄰兩監測點間溫差較大時，可以作出檢修判斷。但是，應該考慮到受環境溫差帶來的影響，需要科學設置溫差大小。

（3）表面溫度判斷法。該方法應用于某些表面發熱或極少數設備故障檢修，可直接測量發熱設備的表面溫度，在超出標準時，判斷是否故障、是否需要檢修與維護。該方法的缺陷是標準的控制不易。由于目前沒有對金屬發熱標準相關數據的出臺，導致發熱標準的控制不夠清晰[1]。

2 高壓輸電線路運行故障產生的原因

由于大部分高壓輸電線路是露天狀態下運行的，且輸電距離長、分布范圍廣，使得露天高壓輸電線路容易遭到鳥類、天氣等影響。

（1）覆冰影響。在較寒冷地區，受到天氣環境的影響，高壓輸電線路上經常出現覆冰現象，對高壓輸電線路支架與電線的承受力頗具考驗。一旦覆冰情況嚴重，很容易出現高壓輸電塔的倒塌、線路斷線等問題，直接影響高壓輸電線路的運行而產生運行故障。

（2）雷擊影響。高壓輸電線路本身具有外絕緣保護，但在強雷電天氣下，受到雷電的電勢流影響，會造成電網設備、高壓輸電線路等受到影響，或者直接受到電勢流的機械作用，導致電網與輸電運行的中斷和破壞。

（3）鳥類影響。鳥類經常停留在高壓輸電線上。當它們只停留在一條高壓輸電線上時，并不對輸電線造成影響。但是，鳥類在飛行過程中，將銜草或樹枝等落在兩條高壓輸電線上時，會形成高壓輸電線的短路或接地事件而造成嚴重影響。另外，鳥類的糞便落在桿塔絕緣子表面，會造成跳閘停電現象。因此，鳥類對高壓輸電線路運行故障的影響較多，需要高度關注。

（4）明火影響。一般在山頂設有桿塔，通過山的間距設置桿塔距離。但是，目前有較多活動都在山中進行，如祭祀，導致人為明火的形成。此外，受到高溫天氣的影響。這些情況的出現可能會在一定程度上影響高壓輸電線路的正常運行而產生運行故障。

3 高壓輸電線路檢修與維護要點

對于高壓輸電線路的檢修與維護，最重要的是徹底解決已知問題。針對上文所述的覆冰影響、鳥類影響、雷擊影響和明火影響等，在此提出相應的解決策略與要點，并從其他相關方面總結高壓輸電線路的檢修與維護的要點。

（1）覆冰問題。覆冰現象造成的高壓輸電線路運行故障，是高壓輸電線的承重質量和桿塔的承重量不足于承受大面積覆冰。因此，一是加強對高壓輸電線承重質量的設計，設計能夠抵御相應面積覆冰情況的高壓輸電線，保證輸電線質量與承重力；二是盡量采用耐張塔，確保桿塔的承重能力，減少由于桿塔倒塌產生的影響；三是縮短高壓輸電線距離，減少覆冰面積；四是在覆冰季節前做好預先維護措施，保證輸電線與桿塔沒有缺陷；五是在覆冰季節時加強對高壓輸電線設備的監測，在發現大面積覆冰情況時，利用電流溶解法或機械排水法消減冰層。

（2）雷擊問題。因為雷擊天氣的出現和雷擊強度的可預見性較小，所以高壓輸電線路與電網設備受到雷擊影響的問題具有較強的不確定性和復雜性。因此，對于這種不可抗力因素，應該采用預防手段盡量減少破壞。保證防雷裝備如避雷針、負角保護針等的使用到位。另外，可以通過降低桿塔接地電阻、設置耦合地線等方式進行防雷。為減少由于突然性跳閘造成的大面積用電影響，可以在高壓輸電線路的防雷措施中增加補救措施，通過自動重合閘的使用，在出現短路現象時，自動重合閘實現自動合閘，以快速恢復供電。

（3）鳥類問題。由于鳥類的生活規律與習性影響，少量的銜草造成短路現象無法完全防止，只能通過實時監測系統的作用，盡量減少短路時間過長造成的影響。對于鳥類糞便帶來的影響，可以通過分區段方式，根據鳥類生活習性進行防鳥措施的開展，控制桿塔上鳥類的集聚數量，減少大面積鳥類糞便對桿塔造成的不良影響[2]。

（4）明火問題。山中明火的影響大部分是人為影響，因此對于山中點明火的事件應嚴厲禁止，并加派管理人員對巡視，杜絕由于明火帶來的高壓輸電線路、設備影響與森林資源的破話。此外，對于高溫天氣、物理現象和不受控的人為影響，可通過對山中位于高壓輸電線路周邊的樹木進行區段砍伐等方式，避免受到明火時的影響擴大。

（5）全面分析研究電網線路故障安全情況。檢修與維護的目的是促進高壓輸電線路的正常運行。因此，在高壓輸電線路故障產生與故障安全性分析過程中需要做到精確，保證檢修快速與維護的完整性。應建立詳細的監測系統，通過實時監測進行大數據分析，向檢修與維護人員傳遞具體數據信息，保證數據準確與檢修維護到位。對此，對輸電線路導線與建筑物的最小垂直距離提供分析數據，如表1、表2、表3所示。在展開全電網線路的安全性檢查時，根據最大計算弧垂、輸電線路導線與建筑物之間的距離閾值展開維護調整。例如，110kV距離下，建筑的最小垂直距離為5 m；當小于5 m時，要采取措施重新檢測。

表1 在最大計算弧垂情況下，輸電線路導線與建筑物的最小垂直距離

表2 在最大計算風偏情況下，輸電線路導線與建筑物的最小凈空距離

表3 在無風情況下，輸電線路導線與建筑物的最小水平距離

（6）加強檢修與維護人員的專業意識。高壓輸電線路運行故障產生的原因多種多樣，需要檢修與維護人員具備足夠的專業性知識進行分析判斷與檢修維護工作的開展。因此，需要加強從事高壓輸電線路檢修與維護工作的工作人員的專業意識，不僅保證檢修與維護工作的到位，也以專業意識保護自身，避免由于專業性不足造成的設備、人員損傷情況發生。

（7）全面、定期開展檢修與維護工作。高壓輸電線路的分布范圍廣、點多、面多，為了減少高壓輸電線路運行故障造成的用電事故、設備損傷，需要定期開展較全面的檢修與維護工作。此外，需加強日常維護力度，增加維護與檢修工作的綜合性，從源頭上保障高壓輸電線路的正常運行[3]。

（8）利用無人機或是直升機展開突發故障的檢測維修。人為開展高壓輸電線路的檢修維護，通常是針對日常的設備損壞問題，而一旦出現突發情況，高壓輸電線路故障將直接導致該領域的電力輸送安全。利用無人機和直升機展開空中巡邏，采集高壓輸電線路數據，通過專業軟件建模分析采集數據，可以準確排查故障點和故障原因，從而在最短時間內展開故障檢測維修，減少社會經濟損失。這不僅有效提高了輸電線路智能化巡檢水平，而且大幅度提高了生產檢修作業質量和效率。

4 結 論

對于高壓輸電線的運行狀況，在運行過程中容易受到一些自然因素、地勢地形因素和人為因素的影響。但是，為了能夠保證高壓輸電線路的正常運行，不影響輸電作用，應該通過檢修與維護工作進行預防與保障。因此，可以運用通過上述解決措施，關注檢修與維護的要點，以提升高壓運輸電線路的正常運行幾率。