電力輸配電線路的運行維護及故障排除

國網永昌縣供電公司 蘇永寶

作為電力系統傳輸電能的關鍵組成部分，輸配電線路的穩定性對于供電可靠性和供電質量具有直接影響。當前電力系統用戶數量處于持續增長階段，用戶對電力系統穩定性的要求要日益增長，然而面對復雜的環境干擾以及多樣化的內因，數量龐大、分布范圍廣闊的輸配電線路故障問題依然頻繁出現，這對電力企業的運行維護工作提出了更高的要求，電力企業不僅需要在日常檢查、特殊天氣檢查中發現相關缺陷問題，也需要積極推進相關技術的應用、開展線路的優化以及各類維保措施的落實，同時不斷提升各類故障的排查處理效率，以此來維持輸配電線路的可靠供電。

1 電力輸配電線路的運行維護措施

1.1 巡檢措施

1.1.1 日常巡檢

日常檢查是輸配電線路的重點運維措施之一，工作人員需對線路狀態進行定期巡視、檢測，根據巡檢結果確認輸配電線路的運行情況，從而及時發現線路運行期間存在的隱患問題，將線路故障消弭于萌芽階段，實現線路的長期可靠運行[1]。相對而言，輸配電線路具有規模大、范圍廣、設備零部件繁多等特點，為實現對輸配電線路全范圍的精準檢查，電力企業需要建立線路的精準臺賬，結合設備臺賬、人員儲備情況以及巡檢標準制定相應的日常檢查計劃，確保各區域的輸配電線路均能夠得到有效的運維。在日常巡檢期間，電力企業需結合歷史故障相關信息等易發生線路故障的部位歸納總結，并針對性地增加巡檢頻次和要求。

1.1.2 特殊天氣檢查

雨、雪、大風等惡劣天氣的存在是引發輸配電線路工作的重要因素，為提升設備運行可靠性，增強線路故障時的應急響應效率，電力企業需針對特殊天氣制定相應的巡檢計劃，即在日常巡檢的基礎上針對特殊天氣加強巡檢頻次。當出現冰雹、大雪、低溫等特殊天氣時，線路受外力沖擊或溫度應力的影響，更易出現斷線接地等問題，導致線路下級負荷供電中斷；當出現大風大雨天氣時，位于山區的輸配電線路更容易受到泥石流、滑坡等自然災害的影響，出現桿塔倒塌、線路斷裂等問題。

針對各類天氣問題，電力企業應組織人員做好與氣象部門的溝通聯系，確保能在特殊天氣出現前掌握相關情況，從而及時針對相關標準、預案落實相關工作要求，提升輸配電線路的運行可靠性。為降低特殊天氣引發的輸配電線路故障影響，電力企業可利用中性點不接地等線路裝設模式，提升輸配電線路度單相接地故障的應對能力[2]。

1.2 防雷保護措施

雷雨天氣雖也是特殊天氣的一種，但此類問題通常無法直接控制，針對雷擊問題，電力企業需針對性地落實相關防雷保護措施，并強化對雷電天氣的監測力度，同時也需針對監測結果制定相應的管控措施。為提升輸配電線路的防雷水平，電力企業需結合現場情況合理采用中性點不接地、避雷針、耦合連接導線等技術措施[3]。其中，避雷針是應對直擊雷最直觀的防護措施，僅需對各避雷針的保護范圍進行計算并完成裝設后，即可起到對輸配電線路有效的防護作用。絕緣子是輸配電線路中的重要部件，在雷擊的作用下也會出現破損等異常情況，耦合連接導線對于提升絕緣子的運行穩定性具有一定效果。

1.3 線路優化措施

為確保輸配電線路的運行穩定性，電力企業需在輸配電線路建設階段加強對線路優化措施的研究與應用，通過現場狀況勘察掌握氣候、地質等可能影響線路運行穩定性的因素，結合線路運維管理經驗制定相應的優化措施，同時也需考慮區域內用電負荷發展情況，制定更完善可靠的用電規劃方案，確保輸配電線路的各項參數符合用電需求，避免因負荷過載等問題加劇線路老化問題，增加輸配電線路的故障概率[4]。

針對輸配電線路運維管理工作，電力企業還需建立相應的自動化、智能化監測診斷系統，能結合對線路相關參數的監測結果實現對線路故障情況的自動定位與故障類型分析工作，輔助故障處理人員快速到達現場進行故障處理，并結合故障情況完成自動重合閘、線路切換相關工作，縮小故障范圍的同時提升故障修復效率。此外，監測系統應具備輸配電線路運行參數分析功能，能結合數據分析結果提出相應的運行優化建議，實現對輸配電線路運行穩定性的進一步優化提升。

1.4 維護管理措施

相對而言，長期暴露于外界環境的輸配電線路更容易出現元器件老化、破損等問題，為提升線路運行可靠性，電力企業需結合設備適應環境強化對各元器件、線纜性能的研究，探尋提升設備性能參數的技術措施或選型標準，同時也需針對性地開展相應的人員培養工作，確保運維工作人員能掌握線路的運維和故障處理方法，避免因維護不到位或故障處理效率低下等影響線路運行可靠性[5]。

在輸配電線路運維過程中，為避免因停電運維對下級負荷供電造成影響，通常選擇帶動運維的方式；為滿足工作需求，電力企業可借助智能化沖洗設施實現對線路等相關設施的清潔處理，此類設施還能結合線路的電壓等級等相關參數對沖洗距離、速率水壓等合理調整，有效規避參數設置不合理引發的絕緣降低隱患；電力企業也可采取直升機、固定翼、多旋翼等不同機種完成對區域內輸配電線路的溫度檢測、現場情況攝影錄像等工作，實現運維效率的大幅度提升。此外，電力企業也需積極推進自動化、智能化運維管理系統的落地實施，接貨組各類末端采集傳感器、繼電器實現對輸配電系統運維參數的實時動態監測，為線路狀態修提供數據支持。

2 輸配電線路常見故障分析

輸配電故障主要原因分析：城市輸配電線路歷史故障數據統計結果表明，總故障中約38%的故障為雷擊導致，這與輸配電線路中的架空線路分別廣泛存在關聯，大多數架空線路分布于郊區、山區等高大建筑數量較少的區域，線路周邊主要為河道、村路、矮房等，無法吸引雷擊；同時，在部分線路所裝設的設備存在耐壓水平較差的情況，在感應雷或直擊雷的作用下更易出現沿面放電、擊穿等故障；此外，建筑施工、用戶違規或誤操作、設備老化等也是引發故障的重要因素。結合歷史故障時間可確認，雷擊故障具有季節性特性，普遍發生于6～9月等雷雨季節，電力企業可針對此類問題進行針對性的巡視與提取維護，必要時需做好防雷保護工作。

輸配電故障主要故障設備分析：輸配電線路中的主要故障設備為架空線路以及電纜，兩者在線路故障總數中占比均超出10%，由于輸配電線路距離長、分布廣泛零散，相對室內開關柜相關設備更容易受到雷擊、雨雪、大風等天氣的影響，也易因野蠻施工導致加快線路或地底敷設的電纜被機械設備沖撞、拉扯而出現斷裂等故障情況。對于35kV及以上的高壓架空線路，在施工機械距離線纜較近的情況下也會引發空氣擊穿、放電短路等異常情況，這需電力企業針對相關情況做好巡檢、在線監測等相關工作。

3 電力輸配電線路故障排除措施

3.1 選擇適宜的故障檢測方法和故障排查程序

輸配電線路故障發生后，電力企業相關工作人員需在最短的時間內選擇適合當前故障現場情況的檢測方式，常用的方法主要包括電子檢驗與狀態檢驗。其中，狀態檢驗法操作相對簡單，故障處理人員可將故障所在輸配電線路劃分為多個單元，分別組織人員對各單元狀態進行核查，實現對故障范圍的進一步縮減；為確保該檢測方法的順利實施，故障處理人員需要對線路故障情況具有整體認知，能夠立足于整個系統進行分段檢測，從而實現對故障區域的快速鎖定。電子檢測法需借助各類設備輔助檢測，如線纜故障定位儀器等，實現對故障點位的快速鎖定，并組織人員前往現場判斷故障具體情況并進行處理。

輸配電線路故障也可借助電壓電流增幅法、卡爾曼濾波技術、高低頻檢測法等算法模型實現對故障點位的快速分析，提升故障排除效率。在實際故障處理過程中，電壓電流增幅法的應用需具備一定條件，只有在工作人員確認三相電流與三相電壓狀態無異常的情況下，方可結合故障振幅情況應用該檢測方法，但該方法在高阻故障時缺乏適用性，而在低阻故障中則具有測量準確、操作簡單等優勢特點；高低頻檢測法在輸配電線路狀態排查過程中應用較為廣泛，其工作原理為根據電流中低次諧波與低價頻譜的變化情況確認故障狀態；模式識別與卡爾曼濾波技術在高阻故障中具有實用性，能夠針對電流傳輸期間的電路參數、弧光高阻接地等現象判斷故障情況。

為提升故障排除效率，電力企業需針對歷史故障情況建立相應的故障排除流程，具體可以故障現場處置方案等形式呈現，在故障發生后需要合理借助各類技術方法或工具做好線路故障的檢測分析工作，結合線路運行情況對故障原因和故障類型進行研究，通過排除法等方式快速所需故障排查范圍，在故障排查的同時也需要確保輸配電系統具備相應的應急措施，確保將故障的影響范圍降低至最小。

3.2 借助在線監測裝置排除故障

在線監測裝置對于提升輸配電線路故障的排除效率具有重要意義，同時也能夠起到線路狀態實時監測、故障及時預防的作用。在具體應用過程中，電力企業可在重點線路區域布設相應的實時監控系統，針對冰雪覆蓋等異常情況引發的線路斷裂問題能夠及時掌握線路具體情況，在線路故障前提前組織人員進行故障排查，規避斷線停電相關事故。針對輸配電線路范圍廣的問題，電力企業可合理借助GPRS、無線網絡、5G網絡等途徑實現現場視頻數據的實時傳輸。同時，在利用現場攝像頭采集視頻數據的同時，電力企業也利用建立相應的智能化數據分析系統，借助大數據技術、人工智能技術對視頻信息進行評估分析，實現對現場異常情況的自動診斷。

例如，智能化監測平臺能夠針對桿塔歪斜情況、線路周邊大型機械施工情況進行自動識別，并為管理人員發出預警。在線監測狀態能夠對現場存在隱患風險的機械施工情況發出預警，有效規避因施工不當引發的電纜挖斷等故障隱患。

輸配電線路具有電纜、架空線路等多種形式，架空線路由于長期處于外界環境之中，更容易在水、風、溫濕度等環境因素的影響下出現負載參數的變化，線路自身也會受力出現變形情況，導致線路及其周邊建筑物的安全性受到影響。針對這一情況，電力企業可通過在線監測系統與相關算法對線路及其周邊設施進行狀態監測，同時針對導線參數、氣候天氣因素對線路的可靠性進行計算分析，為維護人員提供線路更換或修復建議，實現對線路故障的提前排除。

4 結語

為了提升輸配電線路運行穩定性、有效改善電力系統運行質量，電力企業需要強化對運維維護工作的重視，從日常巡檢、特殊天氣巡檢等方面實現輸配電線路全范圍的精準巡檢工作，同時也需要積極推線路狀態優化、自動化監測分析系統應用工作，借助智能化技術推進線路的狀態維護工作；在故障排除過程中，電力企業需要持續做好相關人員技能培養與處置流程完善工作，確保工作人員能夠結合故障情況選取適宜的排查處理措施，同時也需要推進在線監測系統的落實，將監測數據與大數據、人工智能相關技術融合應用，推動線路異常情況、故障問題的實時監測與診斷，有效提升線路的運行可靠性。