论文部分内容阅读
【摘 要】 输电线路是电网系统的基础组成，支撑电网供配电的进行，分布广泛，受地理环境以及气候影响较大，故障造成的危害严重。文章分析其故障及成因，探讨其防治措施。
【关键词】 高压输电线路；运行故障；防治措施
引言：
建设输电线路的主要目的就是保障电力能源稳定高效的传输，所以必须要全方位了解输电线路建设工作以及运行中存在的问题。
一、高压输电线路状态检修技术要点
（一）表面温度判断法
国家对高压输电设备正常运行时的表面温度有具体的规定，红外线设备可以收集设备表面的温度值，再将具体的设备表面温度值和规定的温度值相比较，根据两者的差值范围来判断设备存在的缺陷或故障。表面温度判断法操作和观察简单，具有很强的实用性。但是这种方法也存在一定的缺陷。首先，当线路负荷低于一定程度时，设备故障位置发热不足，容易出现误判或者漏判的情况。其次，当前我国还未制定完善的高压线路发热标准，因此表面温度判断只能判断部分设备运行情况和故障，多用于判断简单的外部发热故障。
（二）同类比较法
将不仅处在同一回路中的两个同型设备，而且设备运行背景、运行环境问题和工作状况也相同的两个相同型号（也叫三相设备）的设备进行比较来判断设备故障的方法叫作同类比较法。在运用同类比较法过程中会出现一种特殊情况，如果三相设备在某个时间同时产生热故障，也可能会出现误判和漏判的情况。这种方法通常用于电压致热设备和电流致热设备的故障分析。电压致热设备除了采用这种方法之外，还可以采用允许温差和温升的方法判断故障。
（三）相对温差判断法
当两个设备型号、运行环境的温度以及负荷电流等状况相同，或者这些状况差别较小时，比较两个设备所处在的监测点的温差，以及温度较高的检测点温度上升的比值，这种方法就是相对温差判断法。这种方法多用于电流型致热设备的故障判断和分析，相对温差判断法的另一优势环境温度和负荷因素对诊断结果的影响可以忽略不计。
（四）热图谱分析法
这种方法是通过比较设备正常运行的热成像图谱和异常状态下的热成像图谱两者之间的差别，来判断监测设备是否存在运行故障。这种方法更为精密，有效度更高，热图谱常用于电压致热设备的状态检测。
二、输电线路故障产生的原因
（一）雷雨气候的影响
雷雨天气是输电线路发生故障最为频繁的一个时期，主要是因为雷云放电引起雷电过电压，影响了整个电力系统。 输电线路一般采取的是架空线， 当雷电发生在架空线路附近时，可以通过电磁感应和雷电直击线路这两种方式产生过电压。 这种过电压一般在 110kV 以下， 但它对我国 35kV 以下的电网还是造成了较大的威胁。 此外，如果雷击中铁塔等高建筑物，就会产生高达几百万伏的电压，从而产生高压雷电波，导线上瞬间有很高的电压就很容易造成跳闸、断电等故障。
（二）强风暴雨引起风偏闪络
风偏闪络已经成为了输电线路中最为常见的故障之一。 在强风环境下，尤其是在微地形区域，会使得绝缘子串向杆塔方向倾斜，减少了导线和杆塔之间的空气间隙，当间隙小于绝缘强度要求时就会产生放电现象。 总的来说，强风会影响电压闪络，暴雨通过雨水电阻率的形式影响闪络强度。 在暴风雨的天气，不同影响相会叠加，就更容易引发输电线路的故障。
（三）自然灾害的影响
某地区遭遇的雪灾使造成大部分停电，冰冻灾害导致了输电线路覆冰跳闸、接地等事故频发。 覆冰后的线路质量超过预先设计的质量，就会造成架空线路机械和电气方面的事故。 覆冰后的线路一方面要承受超自重，另一方面又要受到风力的影响，会使导线同时发生纵向和横向的振动，从而影响输电线路的安全运行。
（四）鸟类的频繁活动
鸟类活动对输电线路所造成的影响主要表现在三个方面：①鸟类习惯于在高空线路附近筑巢，而筑巢物可能会横亘在导线之间，也可能在风的作用下落到绝缘子串上造成绝缘子串短接。②鸟类的迁徙与驻扎可能会引起其他动物的追捕，比如蛇。这些动物的攀爬也会造成线路的损伤甚至是断股。③鸟类的生活不可避免的遗留了粪便、残骸等物质，这些物质可能会缩短空气间隙引起閃络故障。
三、高压输电线路防治措施
（一）雷电跳闸方面的防治
雷电问题是指当电场值到达极限时，强大的雷电流会损坏高压输电线路外部的绝缘设备，而导致输电线路的故障，引起供电中断或电力设备停止运行。雷电发生的随机性强，也较为复杂，人力难以控制其发生。因此，在解决雷电跳闸问题时要根据具体的情况制定解决问题的措施。通常情况下，解决雷电跳闸故障的方式有各种类型的避雷装置，提高线路的绝缘能力，或者降低杆塔接地电阻等方式。解决雷电跳闸故障措施中，自动合闸是最后的防御措施。自动合闸是指当雷电引发跳闸后，在一段时间内会重新合闸。自动合闸的方式有效地提高了输电线路的持续性，缓解了因设备跳闸引起的停电状况。
（二）改进施工材料以及施工工艺
使用大截面的导线来提升输送的容量，且该方式可降低线路在运输过程中的损耗。交流线工程使用大面积导线，可以从本质上提升线路自身的输送容量，而且使用大面积导线之后，单位长度的导线自身电阻以及导线表现的电位梯度会明显减小，并且在线路运行以及电压输送和电压距离相等的情况下，可以改善线路走廊的实际情况，并且可以减少线路电阻损耗及电晕损耗，提升线路资源节约以及环境友好特性。使用碳纤维导线进行施工，可以提升输送容量，提升线路工作过程中的安全性，并且可以有效降低线路损耗。碳纤维芯的绞线与其余材料的导线进行比较，碳纤维具有强度大、自身重量轻、线路损耗小以及耐高温等特点，在输电线路上使用碳纤维绞线，在高温情况下，也可以保证正常运行，不会发生故障，从而提升输电线路的实际运行效率以及安全性。
（二）覆冰方面防治
覆冰问题是指当导线上的冰层达到一定厚度而引起杆塔倒塔，或者出现断线的情况。解决覆冰问题需要从线路设计阶段就开始着手，线路设备要能够在30年一遇的冰雪条件维持正常的运行，采用更多耐张塔来缩小档距。正确设计电力传输路线，传输路线应尽量避开气流和气温不稳定的地带，在覆冰多发季节来临前要做好线路的维护检查工作，解决可能导致高压输电线路正常运行故障的不利因素，准备足够的物资应对可能发生的覆冰灾害；在覆冰季节来临后要加强输电线路的监测，对造成严重影响的部位应及时采取措施，减少覆冰给输电线路带来的影响。
（三）鸟害问题及其解决措施
鸟害是指鸟类携带的杂物落入导线内而造成短路和接地，鸟粪在导线上大量堆积引起跳闸事故。解决鸟害问题需要根据输电线路路径的具体情况来制定有效的措施，一般情况下先把路径范围划分成重点防御区和一般防御区，在划分防御区域后根据每个区域的鸟类情况采取措施。根据预防效果来区分，防鸟害技术可分为防和驱两类，主要从听觉和视觉以及化学这几个方式来驱赶。根据不同地方多年的防鸟经验，有效的防鸟措施必须是建立在对鸟类生活规律的基础上，这样才能采用综合的防鸟措施，做到有的放矢。
结语
综上所述，输电线路是我国电网的重要组成部分，它出现故障或是崩溃会给群众生活带来不便，因此应该加大管理力度，对输电线路进行有效、全面的维护。
参考文献：
[1]邢鲁华.高压直流输电线路保护与故障测距原理研究[D].山东大学，2014.
[2]韦爱平.对高压输电线路运维管理的研究[J].科技与企业，2014，09：5+7.
[3]李万棉.试析高压输电线路设计工作中应注意的要点[J].科技与企业，2014，15：209.
【关键词】 高压输电线路；运行故障；防治措施
引言：
建设输电线路的主要目的就是保障电力能源稳定高效的传输，所以必须要全方位了解输电线路建设工作以及运行中存在的问题。
一、高压输电线路状态检修技术要点
（一）表面温度判断法
国家对高压输电设备正常运行时的表面温度有具体的规定，红外线设备可以收集设备表面的温度值，再将具体的设备表面温度值和规定的温度值相比较，根据两者的差值范围来判断设备存在的缺陷或故障。表面温度判断法操作和观察简单，具有很强的实用性。但是这种方法也存在一定的缺陷。首先，当线路负荷低于一定程度时，设备故障位置发热不足，容易出现误判或者漏判的情况。其次，当前我国还未制定完善的高压线路发热标准，因此表面温度判断只能判断部分设备运行情况和故障，多用于判断简单的外部发热故障。
（二）同类比较法
将不仅处在同一回路中的两个同型设备，而且设备运行背景、运行环境问题和工作状况也相同的两个相同型号（也叫三相设备）的设备进行比较来判断设备故障的方法叫作同类比较法。在运用同类比较法过程中会出现一种特殊情况，如果三相设备在某个时间同时产生热故障，也可能会出现误判和漏判的情况。这种方法通常用于电压致热设备和电流致热设备的故障分析。电压致热设备除了采用这种方法之外，还可以采用允许温差和温升的方法判断故障。
（三）相对温差判断法
当两个设备型号、运行环境的温度以及负荷电流等状况相同，或者这些状况差别较小时，比较两个设备所处在的监测点的温差，以及温度较高的检测点温度上升的比值，这种方法就是相对温差判断法。这种方法多用于电流型致热设备的故障判断和分析，相对温差判断法的另一优势环境温度和负荷因素对诊断结果的影响可以忽略不计。
（四）热图谱分析法
这种方法是通过比较设备正常运行的热成像图谱和异常状态下的热成像图谱两者之间的差别，来判断监测设备是否存在运行故障。这种方法更为精密，有效度更高，热图谱常用于电压致热设备的状态检测。
二、输电线路故障产生的原因
（一）雷雨气候的影响
雷雨天气是输电线路发生故障最为频繁的一个时期，主要是因为雷云放电引起雷电过电压，影响了整个电力系统。 输电线路一般采取的是架空线， 当雷电发生在架空线路附近时，可以通过电磁感应和雷电直击线路这两种方式产生过电压。 这种过电压一般在 110kV 以下， 但它对我国 35kV 以下的电网还是造成了较大的威胁。 此外，如果雷击中铁塔等高建筑物，就会产生高达几百万伏的电压，从而产生高压雷电波，导线上瞬间有很高的电压就很容易造成跳闸、断电等故障。
（二）强风暴雨引起风偏闪络
风偏闪络已经成为了输电线路中最为常见的故障之一。 在强风环境下，尤其是在微地形区域，会使得绝缘子串向杆塔方向倾斜，减少了导线和杆塔之间的空气间隙，当间隙小于绝缘强度要求时就会产生放电现象。 总的来说，强风会影响电压闪络，暴雨通过雨水电阻率的形式影响闪络强度。 在暴风雨的天气，不同影响相会叠加，就更容易引发输电线路的故障。
（三）自然灾害的影响
某地区遭遇的雪灾使造成大部分停电，冰冻灾害导致了输电线路覆冰跳闸、接地等事故频发。 覆冰后的线路质量超过预先设计的质量，就会造成架空线路机械和电气方面的事故。 覆冰后的线路一方面要承受超自重，另一方面又要受到风力的影响，会使导线同时发生纵向和横向的振动，从而影响输电线路的安全运行。
（四）鸟类的频繁活动
鸟类活动对输电线路所造成的影响主要表现在三个方面：①鸟类习惯于在高空线路附近筑巢，而筑巢物可能会横亘在导线之间，也可能在风的作用下落到绝缘子串上造成绝缘子串短接。②鸟类的迁徙与驻扎可能会引起其他动物的追捕，比如蛇。这些动物的攀爬也会造成线路的损伤甚至是断股。③鸟类的生活不可避免的遗留了粪便、残骸等物质，这些物质可能会缩短空气间隙引起閃络故障。
三、高压输电线路防治措施
（一）雷电跳闸方面的防治
雷电问题是指当电场值到达极限时，强大的雷电流会损坏高压输电线路外部的绝缘设备，而导致输电线路的故障，引起供电中断或电力设备停止运行。雷电发生的随机性强，也较为复杂，人力难以控制其发生。因此，在解决雷电跳闸问题时要根据具体的情况制定解决问题的措施。通常情况下，解决雷电跳闸故障的方式有各种类型的避雷装置，提高线路的绝缘能力，或者降低杆塔接地电阻等方式。解决雷电跳闸故障措施中，自动合闸是最后的防御措施。自动合闸是指当雷电引发跳闸后，在一段时间内会重新合闸。自动合闸的方式有效地提高了输电线路的持续性，缓解了因设备跳闸引起的停电状况。
（二）改进施工材料以及施工工艺
使用大截面的导线来提升输送的容量，且该方式可降低线路在运输过程中的损耗。交流线工程使用大面积导线，可以从本质上提升线路自身的输送容量，而且使用大面积导线之后，单位长度的导线自身电阻以及导线表现的电位梯度会明显减小，并且在线路运行以及电压输送和电压距离相等的情况下，可以改善线路走廊的实际情况，并且可以减少线路电阻损耗及电晕损耗，提升线路资源节约以及环境友好特性。使用碳纤维导线进行施工，可以提升输送容量，提升线路工作过程中的安全性，并且可以有效降低线路损耗。碳纤维芯的绞线与其余材料的导线进行比较，碳纤维具有强度大、自身重量轻、线路损耗小以及耐高温等特点，在输电线路上使用碳纤维绞线，在高温情况下，也可以保证正常运行，不会发生故障，从而提升输电线路的实际运行效率以及安全性。
（二）覆冰方面防治
覆冰问题是指当导线上的冰层达到一定厚度而引起杆塔倒塔，或者出现断线的情况。解决覆冰问题需要从线路设计阶段就开始着手，线路设备要能够在30年一遇的冰雪条件维持正常的运行，采用更多耐张塔来缩小档距。正确设计电力传输路线，传输路线应尽量避开气流和气温不稳定的地带，在覆冰多发季节来临前要做好线路的维护检查工作，解决可能导致高压输电线路正常运行故障的不利因素，准备足够的物资应对可能发生的覆冰灾害；在覆冰季节来临后要加强输电线路的监测，对造成严重影响的部位应及时采取措施，减少覆冰给输电线路带来的影响。
（三）鸟害问题及其解决措施
鸟害是指鸟类携带的杂物落入导线内而造成短路和接地，鸟粪在导线上大量堆积引起跳闸事故。解决鸟害问题需要根据输电线路路径的具体情况来制定有效的措施，一般情况下先把路径范围划分成重点防御区和一般防御区，在划分防御区域后根据每个区域的鸟类情况采取措施。根据预防效果来区分，防鸟害技术可分为防和驱两类，主要从听觉和视觉以及化学这几个方式来驱赶。根据不同地方多年的防鸟经验，有效的防鸟措施必须是建立在对鸟类生活规律的基础上，这样才能采用综合的防鸟措施，做到有的放矢。
结语
综上所述，输电线路是我国电网的重要组成部分，它出现故障或是崩溃会给群众生活带来不便，因此应该加大管理力度，对输电线路进行有效、全面的维护。
参考文献：
[1]邢鲁华.高压直流输电线路保护与故障测距原理研究[D].山东大学，2014.
[2]韦爱平.对高压输电线路运维管理的研究[J].科技与企业，2014，09：5+7.
[3]李万棉.试析高压输电线路设计工作中应注意的要点[J].科技与企业，2014，15：209.