淺談500kV超高壓輸電線路故障及措施

李毅 陳震 秦德軍

摘要：電力的應(yīng)用越來越多的深入人們的工作和生活中，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使輸電線路越來越多，高壓輸電直接關(guān)系著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和民眾的生活，因此如何保障輸電線路安全有效的運(yùn)行是一個(gè)很重要的工作，本文將就輸電線路運(yùn)行的影響因素進(jìn)行相關(guān)探討并且提出防治建議。

關(guān)鍵詞：500kV超高壓;輸電線路;故障;措施

500kV超高壓輸電線容易暴露在自然環(huán)境中，接受風(fēng)吹雨打、日曬雨淋、雷擊等惡劣的環(huán)境，使得輸電線路容易出現(xiàn)磨損、斷裂等故障。為此，我們就需要對(duì)這些故障進(jìn)行處理、研究，預(yù)防輸電事故的發(fā)生，保證國(guó)家電網(wǎng)的正常運(yùn)行，為人民大眾提供良好的用電服務(wù)。

1、500kV超高壓輸電線路的常見故障類型

1.1自然故障

自然故障指的是由于自然環(huán)境的溫度變化造成的架空線故障。自然災(zāi)害多發(fā)有地質(zhì)災(zāi)害，強(qiáng)降雨大風(fēng)臺(tái)風(fēng)，溫度，濕度大等，這些自然災(zāi)害都會(huì)對(duì)500kV架空線正常運(yùn)行造成威脅。近年來，因?yàn)樽匀粭l件不規(guī)律的變化帶來線路跳閘的故障呈遞增趨勢(shì)，并且這種類型的故障將會(huì)是制約500kV超高壓輸電線路架設(shè)難以解決的問題。

1.2雷擊故障

雷擊是500kV超高壓輸電線路出現(xiàn)故障的主要原因，同時(shí)，它所造成的破壞范圍程度也是最大的。雷擊故障現(xiàn)象包括有很多種，其中第1片絕緣子對(duì)導(dǎo)線放電的現(xiàn)象是最普遍的。絕緣子具有良好的隔離作用，不過，當(dāng)主放電點(diǎn)是在懸垂線的夾出口外的導(dǎo)線的時(shí)候，塔材無法進(jìn)入到橫擔(dān)的下面，此時(shí)電弧就直接繞行到橫擔(dān)側(cè)的第1片絕緣子表面，這樣剛帽會(huì)被充電，此時(shí)倘若恰好遇到絕緣子串上的瓷絕緣子特別少，那么，雷擊就很有可能會(huì)把零值絕緣子破壞掉，從而引起斷電故障的發(fā)生。

1.3導(dǎo)線斷路

斷線主要是指導(dǎo)線斷裂引發(fā)的供配電回路不相同的故障。導(dǎo)線斷路故障，除明顯的斷裂現(xiàn)象外，常見故障多發(fā)生在導(dǎo)線與導(dǎo)線端子之間。有的導(dǎo)線斷路后，外絕緣層與導(dǎo)線端子完好，但導(dǎo)線內(nèi)芯線與導(dǎo)線端子已斷路。判斷時(shí)，可對(duì)懷疑斷路的導(dǎo)電線與導(dǎo)線端子做拉力試驗(yàn)，在拉力試驗(yàn)過程中，如導(dǎo)線絕緣層逐漸變細(xì)時(shí)，可確認(rèn)該導(dǎo)線已斷路。有時(shí)，斷路點(diǎn)處沒有出現(xiàn)比較明顯的斷開點(diǎn)，而產(chǎn)生很大的電弧，導(dǎo)線就會(huì)發(fā)熱劇烈，倘若嚴(yán)重的話，將會(huì)導(dǎo)致供配電設(shè)備發(fā)生爆炸或者悲慘的火災(zāi)事故。

2、對(duì)500kV超高壓輸電線路故障的預(yù)防措施

2.1在線監(jiān)測(cè)

在線檢測(cè)輸電線路運(yùn)行狀況。在線監(jiān)測(cè)主要是通過各種探測(cè)儀器檢測(cè)輸電線路的溫度、漏電情況等，通過設(shè)備將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)或者圖像內(nèi)容，使輸電線路故障更加清晰地呈現(xiàn)出來，更容易斷定故障點(diǎn)。同時(shí)，通過積累的相關(guān)資料能夠加強(qiáng)線路狀態(tài)運(yùn)行狀況預(yù)測(cè)。可以對(duì)故障多發(fā)點(diǎn)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并且做好評(píng)價(jià)，制定好故障應(yīng)急方案，盡量降低故障率，提高處理效率。通過在線監(jiān)測(cè)能夠更加高效準(zhǔn)確地?cái)喽ü收宵c(diǎn)，同時(shí)降低了超高壓對(duì)檢修人員帶來的危險(xiǎn)，有著良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，是未來的發(fā)展趨勢(shì)。

2.2量測(cè)

利用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行量測(cè)。現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)大大提高了線路巡視的效果和工作效率，比如RTk量測(cè)方式代替了傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、望遠(yuǎn)鏡等實(shí)地測(cè)量方法，能夠大大降低地形、植物、建筑物等障礙物的影響。工作人員在選定了控制點(diǎn)后可以假設(shè)RTk精確定位控制點(diǎn)，通過控制無人機(jī)來航拍鐵塔上空的狀況。采用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，能夠提高測(cè)量的速度和精準(zhǔn)度，同時(shí)通過數(shù)字模型的處理能夠節(jié)省大量的整理數(shù)據(jù)的工作。該技術(shù)的應(yīng)用還處于嘗試之中，在超高壓昆明局、特高壓輸電領(lǐng)域都有一定的應(yīng)用，其他單位可以借鑒使用該技術(shù)。

2.3絕緣子

復(fù)合絕緣子應(yīng)運(yùn)而生。復(fù)合絕緣子的主要組成是復(fù)合材料，有著較好的抗污閃性能，能夠節(jié)省塔頭，為線路的運(yùn)行負(fù)擔(dān)和維護(hù)難度提供幫助，有助于電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。如果電壓較低，采用的絕緣子所用的材料多是陶瓷、玻璃等，但是如果是在特高壓輸電線路中就需要采用更高級(jí)別的絕緣子。瓷絕緣子無法滿足特高壓輸電線路的需要，不能良好地發(fā)揮抗污閃性能。此外，復(fù)合絕緣子能夠降低線路和鐵架的重量，所以在超高壓輸電線路發(fā)展中復(fù)合絕緣子成為一項(xiàng)重要節(jié)點(diǎn)。但是在應(yīng)用過程中我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇。

3、防風(fēng)偏的主要措施

3.1加裝重錘

針對(duì)于500kV超高壓輸電線路跳線串，通常會(huì)通過加裝重錘的方式來防范風(fēng)偏的發(fā)生。但通過加裝重錘并不能從根本上解決懸錘串風(fēng)偏閃絡(luò)問題，其所產(chǎn)生的效果十分有限，因此還要針對(duì)實(shí)際情況采取其他有效的防范措施。

3.2加裝防風(fēng)拉線

500kV超高壓輸電線路中一些風(fēng)力較大的區(qū)域內(nèi)，可以通過加裝防風(fēng)拉線來起到防范風(fēng)偏的作用。加裝防風(fēng)拉線可以采取邊相引流防風(fēng)拉線及中相引流防風(fēng)拉線兩種方式。通過在懸垂線夾處加裝延長(zhǎng)掛板來完成邊相引流防風(fēng)拉線的連接，利用跳線托架通過金具連接實(shí)現(xiàn)中相引流防風(fēng)拉線的架設(shè)，同時(shí)中相引流防風(fēng)拉線在下橫擔(dān)處進(jìn)行直接固定，邊相引流在條件允許情況下可以在本體安裝支架進(jìn)行固定，需要落地固定時(shí)，則需要同步對(duì)拉線防盜及接地裝置等進(jìn)行完善。雖然通過加裝防風(fēng)拉線能夠有效的抑制風(fēng)偏的發(fā)生，但由于風(fēng)偏轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活及長(zhǎng)時(shí)間受力情況下，再加之線路金具極在疲勞狀態(tài)下發(fā)生損壞，因此會(huì)對(duì)輸電線路運(yùn)行帶來一定的安全隱患。

3.3防止V串復(fù)合絕緣子掉串

近年來由于土地資源十分緊張，這也使輸電線路建設(shè)受到了較大的影響，因此V串絕緣子在500kV超高壓輸電線路中應(yīng)用十分廣泛。這也導(dǎo)致在一些微地形區(qū)域及風(fēng)力較大區(qū)域，V串絕緣子掉串事故發(fā)生較為頻繁，一旦V串絕緣子發(fā)生掉串，則極易導(dǎo)致風(fēng)偏故障發(fā)生。因此在防風(fēng)偏措施中，需要有效的對(duì)V串復(fù)合絕緣子掉串問題進(jìn)行防范和解決。

4、結(jié)語

作為我國(guó)主干電網(wǎng)的重要組成部分，500kV超高壓輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)和改善人們生活有著重要的意義。然而在輸電線路的運(yùn)行過程中，受到各種因素影響容易導(dǎo)致線路跳閘故障，影響電力的正常供應(yīng)，對(duì)此，相關(guān)人員要充分分析和研究輸電線路的故障類型及原因，總結(jié)故障發(fā)生規(guī)律，制定科學(xué)有效的防范措施，減少輸電線路故障，保證電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金沛，羅章龍.500kV超高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)管理策略[J].通訊世界，2017（14）.

[2]劉天微.500kV超高壓輸電線路常見故障及維修措施探討[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017（6）.

（作者單位：南方電網(wǎng)超高壓輸電公司柳州局）

作者簡(jiǎn)介：李毅（1994·04·06），性別：男;籍貫：廣西來賓，民族：漢;學(xué)歷：本科，學(xué)士學(xué)位，職稱：助理工程師，研究方向：電力工程學(xué)。