試論電氣輸配電線路運行管理

劉昊實

國網河北省電力有限公司超高壓分公司，河北石家莊，050000

0 引言

在人們日常生活、生產中，輸配電線路是非常重要的，也是人們安全用電的保障。換言之，輸配電線路是人與電網間的紐帶，其安全性直接關系到用電的效率，同時其也在整個供電系統中發揮了非常重要的作用。為了能夠保證各行各業高效率使用電氣，電網企業就需要強化輸配電線路的運行與管理，通過科學合理的技術手段做好輸配電線路維護工作，將線路損耗最大限度降低，實現運行效率大幅度提升。基于此，本文通過對電氣輸配電線路運行管理進行分析，探討故障形成的原因，在此基礎之上提出切實可行的建議。

1 電氣輸配電線路運行管理的重要性

輸配電線路安全運行、日常維護、故障排除等和人們安全用電密切相連[1]。現代化電氣網絡建設過程中，科學合理地設計以及規劃輸配電線路是基礎，當此環節出現問題時，會造成整個電力系統運行中斷。在電氣運行管理環節，應該高度重視輸配電線路運維工作，強化管理，采用新技術，大幅度提高運行穩定性。同時，因為輸配電線路多建設在外部環境，極易受到環境因素影響，造成線路穩定性較差，穩定運行難以保障。特別是隨著社會的發展，生產、生活對于電氣穩定性提出較高要求，此時更應該提升電網整體安全性能。通過強化輸配電線路運行管理工作，能夠及時發現故障問題，進而采取有效措施防范與處理，促進電力穩定運行，全面提高電網運輸質量。

2 電氣輸配電線路運行管理案例分析

2.1 案例概述

此次針對某地供電公司電氣輸配電線路運行管理情況進行了分析，案例中涉及的管轄范圍內包含了110kV及以下電壓等級架空線路、35kV及以下電壓等級電纜線路。在不同類型10kV配電公用變壓器臺區的后端主要采用的是0.4kV配電線路，發揮的作用是將電能自臺區配送到每一戶人家。0.4kV電網與10kV及以上電壓等級電網對比，前者故障影響范圍小，所以此次重點針對10kV及以上電壓等級線路運行管理進行分析。

2.2 電網規模

此案例中電網規模具體如下：在2020年12月份，110kV架空線路總長度達到了124.75千米，均為裸導線；35kV架空線路總長為335.24千米，同樣也是裸導線；10kV架空線路長是2073.08千米，絕緣化率達到了85.19%；35kV電纜線路總長660.75千米，10kV電纜線路總長3045.71千米，以下重點針對2018年12月、2019年12月、2020年12月三年間電網規模進行了縱向對比，具體見表1所示。

通過表1數據可以看出，案例中架空導線110kV總長度增長明顯，35kV有下降的趨勢，主要是因為案例中電網企業站在長遠發展視角下，高壓配電網不再針對35kV變電站新建，重點放在110kV變電站新建方向。10kV總長度有所上升，絕緣化率處于穩定提升狀態，2020年高達85.19%，主要是由于電網可靠性要求提高，所以要提升線路絕緣化率。電纜層面，35kV、10kV總長呈現逐漸遞增趨勢，輸配電線路電纜化率有所提升。線路電纜化率計算公式如下：

表1 10kV 及以上線路規模（2018 年-2020 年）

2.3 故障動作情況分布

通過對案例中2018-2020年某區輸配電線路故障進行分析，得出重合成功故障發生的次數最多，達到了310次，其次是接地信號故障為130次，重合失敗故障為110次，而直接跳閘故障發生次數是30次（具體見表2所示），結合運行經驗以及相關數據，只要有架空線路設備混合架設形式線路出現故障，將近50%是瞬時性故障，出站開關動作分閘時便可自動消除或者隔離故障，所以線路出站開關重合以后便能夠正常運行。電纜設備出現故障多是永久性的，所以重合閘便失去了價值。當前電網系統采用的保護裝置僅對純電纜線路重合閘保護退出考慮，運用中性點直接接地的形式，此類型的線路較少，長度有限，所以故障發生概率較低。

表2 不同動作情況線路故障發生次數

2.4 故障原因分類分布

針對案例區域輸配電線路故障發生的原因進行了統計，重點集中于2018-2020年，具體數據見圖1所示。

圖1 故障主要原因占比

由圖1數據可以看出，選取的案例故障主要原因占比分布中，自然因素占比達到了38.35%，其次是其他原因（包括制度、技術水平等）占比為20.97%，然后是人為原因，占比為13.72%，建設施工占比9.50%，設備老化占比9.06%，巡視無異常占比8.40%，由此可以看出，在輸配電線路運行管理中，常見的故障以自然因素、人為因素為主。

3 影響電氣輸配電線路運行管理的原因

3.1 配電線路施工不規范

在以上案例分析中可以看出，輸配電線路故障發生的原因是多方面的，而且發生的頻率很高，導致故障發生的重要原因是施工準備工作未提前規劃好，施工操作不規范，整個過程缺乏相應的質量管理、有效監控，施工工藝存在問題，進而造成諸多環節與技術標準不相符，小問題慢慢積累，在時間的推移下進而形成大問題，引發了配電線路中斷故障[2]。若配電線路由于負荷或者折舊而處于長期使用狀態，便會導致維護不到位發生線路故障。

3.2 天氣變化引起配電線路故障

由于電氣輸配電線路較長，極易受到天氣變化的影響，例如雷電、風雨等都會導致輸配電線路運行中出現故障。在案例分析中可以明顯看出，自然因素故障原因的占比是最高的。在輸配電線路故障中，雷電因素是影響最大的，輸配電線路極易受到雷擊進而造成較大的破壞，嚴重時會導致整個線路癱瘓，并且較短時間內很難恢復正常使用，輸配電線路出現短路現象以后，雷擊會帶來過載干擾。而風雨會借助強大的沖擊力使輸配電線路穩定性遭受破壞，引發電壓分布不均衡問題，輸配電線路具有較大的牽引力，而且桿塔坡度也較大，這也在很大程度上會對正常供電帶來直接影響。特別是最近幾年，人們對于電力需求量越來越大，輸電線路運行壓力也隨之增加，而當前輸配電線路耐熱性、壓縮力無法滿足線路運行需求，老線路更換不及時。雖然在防雷擊方面使用了避雷器，但是如果避雷器電壓超出承載力，同樣也會引發線路避雷器故障，在避雷器無法正常工作時便會引發線路故障。以上提及這些都會對電氣輸配電線路運行帶來影響，管理的難度會越來越大[3]。

3.3 人為因素引起故障

電氣輸配電線路運行管理過程中，人為因素也影響到運行的平穩性，主要從以下兩個層面進行分析。第一，人為給予線路破壞，有些非法分子為了謀取個人利益會偷盜、損壞輸配電線路以及設備，在線路遭受人為破壞以后，必然也會引起不必要的故障發生。而且如果人為違規使用一些大功率電器同樣也會造成電路過載或者短路故障的發生。第二，輸配電線路運行管理人員操作失誤導致故障的發生。輸配電線路處于長時間使用狀態下，極易出現設備故障、絕緣層破損、導線斷股等現象，如果管理人員專業水平有限，或者缺乏責任心，這些問題極易被忽視，導致線路故障惡化，電力系統運行異常。另外，運行管理人員不熟悉線路運行情況，難以高效完成運行管理工作，無法將所有隱患一一排查，進而增加了故障發生的概率[4]。

4 電氣輸配電線路運行管理策略

4.1 合理采用排障技術

第一，針對風雨故障排除時，要特別關注雨淋對線路帶來的較大干擾性。輸配電線路長時間處于外界環境中，風雨故障是難以避免的，此時就需要引進先進的雨淋除塵技術，強化檢查，仔細勘查各個塔的具體情況，將風雨天氣帶來的線路干擾降到最低。第二，針對雷擊故障排除時，除了可以安裝避雷針以外，還可以在輸配電線路上架設耦合地線，使導線和閃導體連接得到有效改善，減少了相間短路以及絆倒等帶來的較大干擾，三相或者兩相閃光引發的閃光電流第一相電壓有效降低。第三，針對冰雪故障排除時，可通過定期清理線路走廊，排除后續安全隱患，強化施工質量，延長線路使用壽命。

4.2 合理選擇故障檢測方式

在電氣輸配電線路故障糾正過程中，檢測方式的選擇非常關鍵，所以在檢測故障之前，工作人員要充分了解輸配電線路具體情況，進而從中選擇最適合的檢測方法，確保故障診斷更加科學，能夠及時將故障排除，盡快恢復正常運行[5]。比如輸配電線路常見檢測方式有狀態、電子兩種形式，檢測人員要在檢測之前將故障類型、位置、原因明確，然后采用先進的儀器設備分析傳輸線誤差等，錯誤定位以后，快速排除。

4.3 開展狀態運維工作

第一，要不斷強化日常巡視工作，這也是確保高效運行與管理的重要手段之一。日常檢查中要將監督管理工作做到位，尤其是事故檢查、夜查、專項檢查方面。由于輸配電線路極易受到惡劣環境的影響，所以強化巡查與檢測能夠在很大程度上將事故排除，同時還要做好記錄，每一個事故都應該認真對待、細致分析與調查，形成故障數據庫，為后續故障排除提供重要的依據。第二，完善檢測環節，應該做好預防措施，盡可能減少線路受干擾的概率，強化檢測與維護的同時，準確識別弱電線路、桿塔傾斜等情況，檢查與維護時要將帶電操作與停電相結合，保證運行的高效性。

4.4 提升設備性能

電氣輸配電線路覆蓋面較廣，很多都在戶外，外界環境影響是難以避免的，線路老化、損壞速度很快，這也在很大程度上會對運行穩定性造成影響。所以，輸配電線路規劃過程中要對地理位置、氣候條件等情況充分了解，仔細分析，保證輸配電線路規劃的合理性[6]。同時，為了能夠盡可能避免惡劣天氣帶來的較大干擾，降低故障發生的概率，還要針對不同天氣制定不同的應對方案，確保故障發生時能夠及時應對，為線路更好地運行與管理奠定良好的基礎。

4.5 引入新技術

科學技術的快速發展為電氣輸配電線路運行管理帶來了較好的機遇，特別是在故障排除方面，可以引進新技術手段，快速查找故障以及隱患，確保運行管理的穩定性。比如，可以在運行管理中融入計算機技術、5G技術、遠程監測及傳感器技術，實時在線監測輸配電線路運行情況，當發生故障時能夠及時報警，針對一些小問題可以實現自動化排除故障，促進輸配電線路運行管理自動化、智能化發展。

5 結論

電氣輸配電線路是保證電力穩定運行的關鍵，做好運行及管理工作，能夠在很大程度上提高運行效率。為此，電力企業應該充分了解故障產生的具體原因，針對性地采用有效的排障技術，同時還要提高故障監測的能力，做好日常維護、監測工作，確保線路始終處于正常運行狀態下，保證用電的穩定性。