張慶 國網重慶市電力公司市區供電公司安馳電力工程有限公司
目前,輸電形式已經逐漸轉變為高壓甚至超高壓輸電。高壓輸電線路多數會通過空曠地區,其涉及面較廣、自身距離較長,惡劣的外部環境易對其造成影響,出現破壞或短路的現象。另外,高壓線路經過區域較為荒蕪或區域不發達,也在一定程度上給檢修與判斷故障帶來難度。所以,在進行故障分析時,選用正確的方法,對提升故障檢測和處理效率有重要意義。
(1)雷電引發的輸電線路故障。雷擊對輸電線路的危害主要是雷擊過電壓,雷電過電壓具有陡度高、幅值大的特點,對輸電線路危害巨大。一般雷擊過電壓有兩種,第一種是直擊雷過電壓,就是雷電直接對桿塔或導線放電而產生的過電壓。當雷電桿塔且瞬間擊穿絕緣子時,將會導致單相接地的線路跳閘。當雷電繞過避雷線擊中導線,致使絕緣子產生閃絡現象,導致線路跳閘。第二種是感應雷過電壓,就是雷擊發生在輸電線路周邊區域,由于電磁感應使得輸電線路上產生的過電壓,擊穿絕緣子,造成絕緣子閃絡故障。(2)冰雪引發的輸電線路故障。輸電線路覆冰會增大桿塔和導線的荷載,增大了導線的受風面積,易導致覆冰舞動、冰閃跳閘、斷線、倒塔等惡性事故的發生。(3)風引發的輸電線路故障。風是輸配電最大的敵人,即使是微風,也可以對輸電配電造成危害。
統計數據表明,鳥類活動,如:飛行、筑巢和鳥糞等引發的輸電線路故障已經上升到輸電線路故障總數的第三位,僅次于雷害和外力破壞。鳥類飛行、筑巢和鳥糞易引發輸電線路短路接地和閃絡故障。
(1)大型機械施工引發的輸電線路故障。如挖機、吊機、樁機等大型機械,因安全距離不足或野蠻施工等原因造成輸電線路損壞或線路接地故障。(2)異物引發的輸電線路故障。如漂浮物(如風箏、氣球、白色垃圾)、高空拋物等異物飄落在輸電線路上引發線路相間或相對地短路;蛇、人等爬到輸電線路絕緣子上因安全距離不足造成短路。(3)電力設施盜竊引發的輸電線路故障。一些居民缺乏電力設施保護意識,對附件拆除,引發輸電線路故障,主要破壞形式以塔材導線丟失為主,嚴重時可造成線網被盜、倒塔、斷線。
防振錘是為了保證在風力影響下導線不會出現劇烈振動。輸電線路基本上架設在高空中,如果導線長期處于振動狀態,不僅會存在不穩定性,還會因為周期性的彎折而發生疲勞破損。所以絕緣子兩側的導線上常常掛有一個小錘,即防振錘。由于長期受風力影響,防振錘很容易發生移位,包括有平行線上的兩個防振錘位置不一致或者兩個防振錘碰到了一起。防振錘是金具的一種,因天氣原因而導致的銹蝕也使得防振錘變得比較脆弱、易損。
輸電線是電力系統中最基本的結構,它的作用是輸送電能,將發電廠、變電站和用戶連接起來。顯然,輸電線所處的地理環境以及氣候千變萬化。受到自然因素(如大風、暴雨、雷擊和高溫等)或者人為因素(如施工破壞等)的影響,導線容易產生散股或斷股的現象。導線的散股會存在一定的安全隱患,而斷股則會直接導致用電危險,降低輸電效率。
(1)防治雷電故障的對策。可通過減小避雷線的保護角、增強線路絕緣水平、架設耦合地線、降低桿塔接地電阻、加裝保護間隙和安裝線路氧化鋅避雷器等方式提升防雷的效果。在實際的線路桿塔設計、運行、改造過程中,應該根據實際情況,尋求最優的防雷方案。同時在輸電線路運維過程中,充分利用雷電定位系統等新技術、新方法,進行雷擊故障點的輔助查找,將可以起到事半功倍的效果。(2)防治強風故障的防治對策。第一,在進行輸電線路架設設計、施工前,要對線路途經區的地理環境、氣候環境做詳細的調查,盡可能避開強風多發的區域,不可避開的應優化設計參數提高安全裕度,合理提高局部風偏設計標準,制定科學合理的架設方案。第二,根據歷年氣象數據進行分析,將輸電線路設施架設在風力走向的最低區域,線路的方向盡量與風向一致,減少線路的橫面風阻。第三,利用信息化技術建立一套全方位的定點監控系統,對每個監控點的線路運行情況進行實時監測,及時的發現輸電線路風力受損情況,及時進行搶修。第四,加強巡檢力度。對發生故障的耐張塔跳線和轉角較大的無跳線串的外角跳線加裝跳線絕緣子串和重錘,對發生故障的直線塔的絕緣子串加裝重錘。
(1)驅鳥措施,通過在桿塔上加裝一些可以使鳥類產生不適應的裝置以驅趕鳥類,使其遠離輸電線路。如,風車式反光鏡、聲光驅鳥器、驚鳥牌等。(2)防鳥措施,在桿塔上安裝一些限制鳥類在易造成輸電線路故障的位置棲息、筑巢等活動和鳥糞無法短接絕緣部分的裝置。如,安裝具有收放功能的防鳥器、防鳥擋板、防鳥針板、防鳥盒、硅橡膠傘裙、硅橡膠絕緣護套等。(3)疏鳥措施,在適當區域為鳥類設置一些可棲息的地方。
(1)做好電力設施保護宣傳工作,讓群眾加強電力設施保護意識,共同維護電力設施安全。(2)在項目設計時,應充分考慮并避免環境、氣候、地質等自然因素對輸電線路的不利影響。(3)全面加強對輸電線路的巡檢和維護。(4)通過采用新材料、新技術,研究防止電力設施被盜裝置,防止因盜竊造成的輸電線路破壞。
輸電線路上各種部件的正常運行,是保證電力供應的關鍵因素。一旦輸電線路系統出現安全隱患,及時進行檢測可以有效降低維護成本。因此,要采用多種手段預防和治理輸電線路隱患和故障,從而保證輸電線路運行安全。