電力輸電線路故障及對(duì)策探析

電力輸電線路故障及對(duì)策探析

摘要:整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是離不開(kāi)輸電線路的支持。本文主要對(duì)電力系統(tǒng)輸電線路故障的分析，并采取有效的處理方法。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)輸電線路故障對(duì)策1、電力輸電線路故障分析1.1雷擊對(duì)電力輸電線路產(chǎn)生的危害電力輸電線路遭到雷擊的危害，其主要從兩個(gè)方面進(jìn)行分析：一是雷電影響電力設(shè)備的安全運(yùn)行。如果主網(wǎng)高壓輸電線路直接受到雷擊，則線路在電壓的影響下，產(chǎn)生的電流會(huì)經(jīng)過(guò)線路入侵，影響相關(guān)的建筑設(shè)施。同時(shí)，當(dāng)發(fā)生雷擊現(xiàn)象時(shí)，高壓輸電線路會(huì)感應(yīng)到幾千伏電壓，擊壞相關(guān)的電氣設(shè)備，從而影響設(shè)備與線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行以及人們的正常用電。二是過(guò)多的電流與電壓通過(guò)線路入侵。如果雷電擊中高壓輸電線路，往往會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的電流與電壓，且會(huì)通過(guò)變壓器耦合流入低壓線路中，從而入侵沒(méi)有安裝過(guò)電壓防護(hù)裝置的低壓電器設(shè)備中。此外，由于信號(hào)線路鋪設(shè)問(wèn)題的影響，變電站中部分電子信息設(shè)備會(huì)受雷電危害，如果構(gòu)件或管道缺乏合理設(shè)置，則整體線路會(huì)形成開(kāi)口的導(dǎo)電環(huán)，致使地面電磁場(chǎng)受到強(qiáng)烈過(guò)電壓的入侵。1.2風(fēng)偏放電故障故障特征與原因。風(fēng)偏放電也是輸電線路面臨的一大故障，可能導(dǎo)致線路非正常運(yùn)行，進(jìn)而引發(fā)一系列放電現(xiàn)象，例如：絕緣子放電、導(dǎo)線放電等，遇到強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)雷電、大暴雨類(lèi)似的氣候條件時(shí)，會(huì)出現(xiàn)風(fēng)偏事故，放電處會(huì)出現(xiàn)電弧腐蝕現(xiàn)象，重合閘不會(huì)輕易成功，從而頻繁出現(xiàn)故障停運(yùn)現(xiàn)象，正是由于重合閘范圍內(nèi)出現(xiàn)了風(fēng)偏遲緩現(xiàn)象，導(dǎo)致風(fēng)偏發(fā)電的因素包括：強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)氣流作用下將出現(xiàn)風(fēng)偏故障，絕緣子傾倒于桿塔，使得導(dǎo)線和桿塔之間的距離變小，可能引發(fā)間隙擊穿現(xiàn)象。線路未留出充足的預(yù)留裕度，忽視了客觀天氣因素的不良影響，從而引發(fā)了風(fēng)偏放電跳閘。如果桿塔處在一個(gè)復(fù)雜、惡劣的地理環(huán)境，例如：線路走廊周?chē)鸁o(wú)遮蔽物，桿塔位于相對(duì)凸出地形中，由于遭遇強(qiáng)風(fēng)影響也可能發(fā)生風(fēng)偏放電。1.3鳥(niǎo)害故障鳥(niǎo)害故障主要指的是自然界鳥(niǎo)類(lèi)的棲息、廢物排放等對(duì)線路帶來(lái)的負(fù)擔(dān)與負(fù)重，從而引發(fā)的線路故障，從而導(dǎo)致的線路跳閘，具體的成因包括：閃絡(luò)故障，廢物過(guò)渡堆積使線路以及絕緣子等遭受污染，每逢惡劣天氣、氣候條件等，都會(huì)影響絕緣子的絕緣性能，從而出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。1.4外力破壞與污染物的作用輸電線路處于較為復(fù)雜的外界環(huán)境，自然會(huì)遭受多重外力因素干擾，例如：施工工具、機(jī)械設(shè)備等對(duì)線路的干擾，非法操作車(chē)輛等導(dǎo)致的桿塔斷裂現(xiàn)象等，不按規(guī)則架設(shè)線路，從而影響線路的安全運(yùn)行，其他一些外力因素，例如：漂流物、斷線風(fēng)箏等，這些都可能引發(fā)線路跳閘現(xiàn)象。1.5山火故障山火是一種常見(jiàn)的自然故障，從而威脅輸電線路的安全，山火的成因相對(duì)復(fù)雜，具體包括：自然界的自燃、人為縱火等，山火發(fā)生時(shí)將對(duì)輸電線路帶來(lái)破壞性威脅，影響其安全運(yùn)行，線路間隙擊穿也是一個(gè)常見(jiàn)的故障。2、防治對(duì)策2.1雷電防治對(duì)策2.1.1合理安裝避雷針和避雷線要想避免電力輸電線路被雷電擊中，需要合理安裝避雷針和避雷線。避雷線能夠有效防止雷電直接擊中導(dǎo)線，并通過(guò)自身的分流作用使桿塔流經(jīng)的雷電流減小，確保塔頂電位的降低。同時(shí)避雷線可以利用耦合作用和屏蔽作用，促使線路絕緣子電壓減小，并降低導(dǎo)線中存在的感應(yīng)過(guò)電壓。一般而言，線路的電壓越高，在使用避雷針時(shí)，其效果越佳，并且避雷針線路造價(jià)越低。當(dāng)然避雷針也存在一定的缺陷，其具有較高的投資成本以及較低的絕緣強(qiáng)度，容易導(dǎo)致反擊。2.1.2降低桿塔接地電阻對(duì)于普通桿塔而言，要想促進(jìn)輸電線路防雷水平的提高，有效降低雷擊的跳閘率，必須降低桿塔接地電阻。在土壤電阻率高的地區(qū)，如果僅僅只采用一般的方法來(lái)防止雷擊，則難以使接地電阻降低。因此，可以對(duì)接地網(wǎng)面積加以擴(kuò)大，通過(guò)多根放射形接地、外引接地、爆破接地、連續(xù)伸長(zhǎng)接地等方式，有效保證接地電阻值的降低。當(dāng)然這些方式實(shí)施起來(lái)存在較大的難度，并且工程量大，需要較高的施工費(fèi)用。此外，在低土壤電阻率地區(qū)，可以對(duì)鋼筋混凝土桿和鐵塔等自然接地電阻進(jìn)行充分利用。2.1.3減少線路繞擊概率為了避免電力輸電線路遭受雷擊，可減少線路繞擊概率，如采用負(fù)角保護(hù)針、減小保護(hù)角等，從而增強(qiáng)周?chē)矬w對(duì)線路的屏蔽效果。如果區(qū)域的地形相對(duì)開(kāi)闊或山坡較為平緩，且避雷線具有較大的保護(hù)角度時(shí)，可采用減小保護(hù)角的方式，但是需要保證桿塔接地裝置的合格。通常設(shè)計(jì)能夠滿足繞擊耐雷的水平時(shí)，往往不會(huì)使用負(fù)角保護(hù)針或減小保護(hù)角等方法；將避雷針設(shè)置在桿塔的塔頂時(shí)，需要使其符合傳統(tǒng)的防雷理論，并且桿塔接地電阻應(yīng)低于10Ω，當(dāng)然避雷針的安裝會(huì)增加反擊和雷擊的可能性。2.1.4高桿塔加強(qiáng)絕緣有些輸電線路的路段特殊，需要使用更高的桿塔，這也代表著桿塔的著雷機(jī)會(huì)有所增加。對(duì)于很高的桿塔可以選擇增加絕緣子串的片數(shù)或者是增加塔頭之間的距離等方式來(lái)提升防雷能力。2.2對(duì)于風(fēng)偏放電預(yù)防對(duì)策科學(xué)設(shè)計(jì)線路，立足于線路的架設(shè)方向來(lái)對(duì)應(yīng)搜集各類(lèi)所需資料，例如：該地區(qū)的盛行風(fēng)向、氣象條件等，盡量回避惡劣氣候，或者適度地提高桿塔，控制檔距，強(qiáng)風(fēng)高發(fā)的地域則要重點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)偏設(shè)計(jì)，提升線路防風(fēng)抗災(zāi)的功能。做好天氣預(yù)測(cè)，掌握一切風(fēng)偏數(shù)據(jù)，從而為輸電線路的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全、合理的數(shù)據(jù)，采用差異化設(shè)計(jì)，立足于現(xiàn)有的地域，來(lái)針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，加強(qiáng)技術(shù)管理，控制人為因素帶來(lái)的威脅與干擾。強(qiáng)化日常運(yùn)維、巡視，為桿塔創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，控制隱患性問(wèn)題的出現(xiàn)。重點(diǎn)巡視年久失修的線路、設(shè)備等。2.3鳥(niǎo)害防治對(duì)策第一，加強(qiáng)輸電線路的管理工作。準(zhǔn)確的劃分輸電線路所在的區(qū)域，工作人員要沿著線路巡視靠近河流、湖泊、水庫(kù)的輸電線路，還要注意巡視發(fā)生過(guò)鳥(niǎo)害的鐵塔，把隱含的鳥(niǎo)害找到并清除。不斷的加強(qiáng)輸電線路的巡視，如果發(fā)現(xiàn)鐵塔有鳥(niǎo)巢，要盡可能快的采取措施并安裝防鳥(niǎo)設(shè)施。在鳥(niǎo)害頻發(fā)區(qū)域要盡可能的在十一月前安裝好防鳥(niǎo)器，做好防鳥(niǎo)準(zhǔn)備工作。在鳥(niǎo)害頻發(fā)的季節(jié)，輸電線路維護(hù)工作人員要重視?shū)B(niǎo)類(lèi)的活動(dòng)情況，加強(qiáng)防鳥(niǎo)設(shè)施的巡視工作，如果發(fā)現(xiàn)損壞的線路要及時(shí)修正。還要重視絕緣體上鳥(niǎo)的排泄物，要及時(shí)的清理掉排泄物保持輸電線路正常運(yùn)行。加強(qiáng)完善防鳥(niǎo)設(shè)施，要成功的防止鳥(niǎo)類(lèi)，防鳥(niǎo)器應(yīng)該具有的功能有：能夠很好的防鳥(niǎo)作用；不會(huì)影響周?chē)€路的正常使用；能夠適應(yīng)天氣等自然因素的變化且使用壽命較長(zhǎng)；不會(huì)影響到維修人員施工；價(jià)格較為合理，適合廣泛使用。第二，建議采用鋁合金的防鳥(niǎo)板，但鋁合金的防鳥(niǎo)版不應(yīng)該安裝鳥(niǎo)刺。之所以使用鋁合金防鳥(niǎo)板是因?yàn)殇X合金防鳥(niǎo)板重量輕、容易拆卸、安裝較為簡(jiǎn)單并且可以現(xiàn)場(chǎng)制作，使用壽命較長(zhǎng)等特點(diǎn)。一些鐵塔較為實(shí)用此種防鳥(niǎo)板。防鳥(niǎo)刺使用時(shí)要保證它的作用半徑盡可能的大，展開(kāi)時(shí)最好是半球狀，刺頭要較為尖利。鳥(niǎo)刺安裝的底座最好采用折疊轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣方便安裝與修改。2.4對(duì)于外力破壞與污染物防治對(duì)策對(duì)于外力破壞所導(dǎo)致的輸電線路運(yùn)行故障，需要有針對(duì)性地防治，應(yīng)該加大巡查力度，設(shè)置相關(guān)標(biāo)識(shí)，例如：如果線路附近存在施工工程，應(yīng)該做好警示標(biāo)識(shí)，從而達(dá)到宣傳作用，減少外力對(duì)桿塔線路的破壞，定期做好桿塔線路污染物清理工作，及時(shí)清除污染破壞性物質(zhì)，強(qiáng)化關(guān)鍵線路的巡查、檢查，從而控制電力設(shè)備、線路破壞的現(xiàn)象。2.5對(duì)于山火故障防范對(duì)策加大輸電線路運(yùn)維防范力度，為線路創(chuàng)造一個(gè)整潔、干凈的環(huán)境，及時(shí)清除其所在環(huán)境內(nèi)的枯草等，這樣才能減少自然火災(zāi)的出現(xiàn)，還要加大輸電線路防火監(jiān)管力度，積極規(guī)范地防火，重視同國(guó)家行政部門(mén)以及林業(yè)部門(mén)之間的溝通與聯(lián)系，制定山林防火政策、法規(guī)，利用行政手段積極干預(yù)，使輸電線路遠(yuǎn)離火災(zāi)，也可以采用智能化技術(shù)，例如：配設(shè)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等來(lái)監(jiān)督、檢查、監(jiān)測(cè)林區(qū)資源，減少山火隱患災(zāi)害。供電管理部門(mén)應(yīng)該加大巡查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)山火故障潛在的危險(xiǎn)，并及時(shí)采取措施來(lái)防范與抵御風(fēng)險(xiǎn)，從而為輸電線路創(chuàng)造良好的環(huán)境。此外，輸電線路自身設(shè)計(jì)不合理，實(shí)際設(shè)計(jì)中忽視了各種自然力、外界因素等的破壞等也可能引發(fā)故障問(wèn)題，甚至帶來(lái)非常嚴(yán)重的輸電線路運(yùn)行危機(jī)，要積極采取措施有效抵御輸電線路運(yùn)行故障，從而提高輸電線路運(yùn)行水平。同時(shí)，一些人為破壞因素也不容忽視，非法竊電、非法破壞電氣設(shè)備等，都可能