輸電線路故障關聯信息自動收集方法

巫偉中 胡江華 鄺凡 余偉峰

一、前言

隨著社會的發展，各行各業都取得了長足的進步，與之關系密切的電力系統也進入了超高壓、大機組、跨區域、交直流混合為特點的大電網時代。輸電系統作為電網的中間環節，仍會發生不間斷的事故跳閘甚至有連鎖發生的大故障。

二、線路故障的主要原因及表象

1.舞動

微風會引起導線、避雷線振動，從而使導線、避雷線斷股、斷線，或金具零件斷裂，鐵塔螺栓松動脫落，橫擔變形，進而造成線路故障。

2.大風

風速超過設計風速（颮線風）時，會引起倒塔永久性接地故障;風速接近設計風速時，會引起導線瞬時位移和出現偏轉塔身的情況，使得放電間隙減小，造成瞬間線路跳閘、瞬間重合閘重合成功的故障。風偏跳閘有導線對桿塔構件放電、導地線線間放電、導線對周邊物體放電3種形式。

3.雷害

雷害故障在線路的故障總數中占較大比例，對電力系統的危害極大。危害500kV線路的主要是直擊雷。直擊雷主要有繞擊和反擊2種形式，其中，繞擊是引起雷擊跳閘的主要原因，90%以上的500kV輸電設備的雷擊跳閘都是由繞擊造成的。雷擊故障多發生在春秋季節，其他季節偶有發生。雷擊跳閘經常會引起絕緣子閃絡放電，并在絕緣子表面留下閃絡放電痕跡。一般來說，絕緣子發生雷擊放電后，鐵件上會有熔化痕跡，瓷質絕緣子表面的釉層會燒傷脫落，玻璃絕緣子的玻璃體表面會產生網狀裂紋。由于空氣絕緣為自恢復絕緣，在雷擊閃絡發生后，被擊穿的空氣絕緣強度會迅速恢復，原來的導電通道又變成絕緣介質，因此重合閘一般都會重合成功。

4.覆冰

導線、避雷線、桿塔覆冰嚴重時會增大導地線的馳度，增加桿塔的機械負荷，從而造成斷線或倒塔、橫擔變形;穩態橫向風、覆冰脫落時產生的不平衡張力作用，會引起導線、地線舞動，從而造成導線之間或導線與避雷線之間發生短路故障。

5.絕緣子污穢閃絡

在潮濕大霧或毛毛雨、雨夾雪等天氣，以及絕緣子污穢程度的綜合條件下，重污區絕緣子串經常會發生大面積的污穢閃絡，從而造成停電事故。此類事故易發生在秋季和冬季。對輸電線路絕緣子的要求是：在大氣過電壓、內部過電壓和長期運行電壓下均能可靠運行，但沉積在絕緣子表面的污穢在霧、露、毛毛雨、融冰、融雪等惡劣氣象條件的作用下，會大大降低絕緣子的電氣強度，從而使得輸電線路在運行電壓下發生污穢閃絡事故。污閃的發生具有一定的時段性，70%以上的污閃事故都發生在后半夜和清晨;因為這時候的負荷輕，運行電壓較高，氣溫較低且濕度較大，是濃霧、露或雪的多發時段。而在中午時段，線路發生污閃跳閘的現象則相對較少。

三、設計原理

當前由于外力破壞、鳥害、飄掛物、雷擊等引起的輸電線路跳閘時有發生，發生線路跳閘時，運維班組需要快速查詢跳閘線路諸多關聯信息，并反饋。由于輸電線路基礎數據表、運維臺賬等信息分布在若干個不同的表格和位置，目前，發生線路跳閘，為避免事故可能進一步擴大、事故等級升級的風險，運維班組人員需及時按照一定格式，人工查詢不同表格將故障桿塔定位、線路相序、同塔架設、施工情況、人員應急安排、線路屬地、投產日期、線路長度、起止桿號、導線型號、地線型號、絕緣子型號等信息匯總上報，由于涉及信息較分散，常規模式相對耗時，無法第一時間收集反饋故障信息及指導故障巡查。本方案的目的在于提供一種輸電線路跳閘信息收集與定位方法，能夠快速查詢跳閘線路信息，指導故障巡查。

其原理與實現步驟如下：

步驟 1：輸入跳閘的線路名稱和調度反饋的定位公里數 S;

步驟 2：依次讀取存放桿塔明細表的文件夾中 Excel文件名稱，并與輸入的線路名稱進行字符匹配，匹配成功執行步驟 3，否則返回步驟 2;

步驟 3：讀取匹配后的 Excel文件內容，檢索檔距字符或指定特定列獲取檔距數據 d（i）（i=1，2，3…n，n為檔距個數）;

步驟 4：循環判斷與 d（i）累加求和 D，若 S大于等于 D且小于等于D+d（i+1），則執行步驟 5，否則返回步驟 4;

步驟 5：輸出記錄檔距編號 i，則跳閘線路定位的故障桿塔號則為 N

（i）～N（i+1）處;

步驟 6：在指定位置讀取輸電線路施工隱患清單 Excel內容，檢索判斷目標輸電線路和定位的桿塔號附近是否有施工記錄，若有，則執行步驟7，若沒有則執行步驟 8;

步驟 7：將施工位置、施工單位等信息輸出;

步驟 8：輸出無施工隱患信息;

步驟 9：在特定文件夾讀取名為導地線一覽表 Excel文件，檢索線路名稱定位到行，檢索投產日期、線路長度、導地線型號等字符定位到相關列;

步驟 10：輸出目標線路投產日期、線路長度、導地線型號等信息;

步驟 11：在特定文件夾讀取名為線路相序表 Excel文件，檢索線路名稱定位到行，檢索相序定位到列; 步驟 12：輸出目標線路桿塔相序排列方式;步驟 13：信息輸出匯總。流程圖如下：

四、結語

因此，電力公司不僅需要在事故發生后及時進行故障的診斷，切斷故障區域，盡最大可能減少停電時間和區域;而且應該利用已經發生的故障次數進行深度的反思與挖掘，找出故障與其他因素的隱含關系，建立預測模型，幫助調度與運行人員在決策中發揮作用。