劉華裔 馬冀魯

摘要：高壓線路受到地域、地形環(huán)境、極端氣候及沿途氣象等條件的影響，在輸電運(yùn)行中，不可避免地出現(xiàn)故障和安全問(wèn)題，從而帶來(lái)電力的中斷，影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)的正常運(yùn)行。本文對(duì)高壓線路運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行分析，并針對(duì)性地提出了故障診斷維護(hù)的有效措施。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;運(yùn)行維護(hù);故障;防雷措施

高壓輸電線路通常采用架空線路形式，雷擊跳閘率較高，容易導(dǎo)致線路工作受到影響。伴隨著社會(huì)電力需求的不斷增加，還要加強(qiáng)線路防雷，避免人們的生產(chǎn)生活受雷擊事件的影響。因此，還應(yīng)加強(qiáng)高壓輸電線路綜合防雷措施的研究，以便通過(guò)全方位管控減少或消除線路存在的安全隱患，保證線路正常運(yùn)行，繼而使電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)取得健康持續(xù)發(fā)展。

1高壓輸電線路常見(jiàn)故障類(lèi)型

1.1雷電故障

在自然災(zāi)害造成的輸電線路故障中，雷擊最為普遍且不可抗力。其具有不可抗力、不可預(yù)測(cè)和復(fù)雜性的特點(diǎn)，因雷擊帶來(lái)的跳閘事故不僅對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行造成影響，也會(huì)縮減電網(wǎng)設(shè)備的使用壽命。比如：西藏高原地區(qū)的高壓線路延伸距離長(zhǎng)，加上偏低云層，客觀上更加難以避免遭受雷擊。我國(guó)一半以上的山區(qū)高壓線路故障問(wèn)題源自于雷擊，雷擊也成為致使高壓輸電線路故障發(fā)生、影響輸電線路穩(wěn)定安全運(yùn)行的首因。

1.2覆冰故障

高壓輸電線路的覆冰故障常由于受到冬季溫度、濕度等自然氣候的作用，處于〇°C以下的水蒸氣與架空的高壓線路發(fā)生碰撞而結(jié)冰，形成覆冰現(xiàn)象。一旦高壓線或桿塔上覆冰超出其荷載力，斷線、倒塔等故障會(huì)在所難免的發(fā)生。這對(duì)于雨雪天氣環(huán)境下的高寒地區(qū)尤為常見(jiàn)，具有危害范圍大、搶修難度高的特點(diǎn)。

1.3架空線的斷裂故障

高壓線路因大風(fēng)、微風(fēng)振動(dòng)、老化等自然因素導(dǎo)致的斷裂，是北方地區(qū)的常見(jiàn)故障種類(lèi)。其中，風(fēng)速較小的微風(fēng)振動(dòng)引起的線路斷裂是主要原因。微風(fēng)震動(dòng)使得架空的高壓線被反復(fù)扭折，長(zhǎng)時(shí)間暴露空氣中再加上日曬雨淋等作用，加速線路老化，從而形成線路斷裂。而對(duì)于高海拔的西藏等地區(qū)，往往因大風(fēng)導(dǎo)致架空線路斷線或桿塔倒塌，導(dǎo)致線路跳閘等故障。

1.4其他外力因素引起的故障

造成高壓輸電線路故障的因素還有不確定且分散性發(fā)生的山火、鳥(niǎo)害等大自然生物帶來(lái)的運(yùn)維故障。以西藏地區(qū)為例，鳥(niǎo)害是其中一個(gè)最主要的危害。西藏的自然環(huán)境中有許多珍稀鳥(niǎo)類(lèi)，鳥(niǎo)類(lèi)喜歡在桿塔上筑巢，致使線路出現(xiàn)短路故障，造成高壓輸電線路的癱瘓。此外，鳥(niǎo)巢的樹(shù)枝、雜物和鳥(niǎo)糞等也為高壓輸電線路跳閘等故障的發(fā)生，帶來(lái)諸多不確定性因素。

2對(duì)高壓輸電線路運(yùn)維策略的探討

2.1加強(qiáng)監(jiān)測(cè)

針對(duì)高壓輸電線路需要加強(qiáng)有效的監(jiān)測(cè)，須采用具有針對(duì)性、成熟性的檢測(cè)方法和技術(shù)，使監(jiān)測(cè)的高壓輸電線路得到更好、更及時(shí)、更可靠的安全評(píng)估。對(duì)于較為集中或特殊地段的高壓輸電線路則以安裝檢測(cè)器的方法最為合適。此外，先進(jìn)的無(wú)人機(jī)技術(shù)運(yùn)用到對(duì)高壓輸電線路的檢測(cè)中，能更好做到對(duì)輸電線路問(wèn)題的早發(fā)現(xiàn)、早防控，最大化保障高壓線路的運(yùn)行。

2.2增強(qiáng)對(duì)高壓輸電線路的基礎(chǔ)信息管理

高壓線路的維護(hù)需要各種準(zhǔn)確并可靠的原始資料信息作為支持，因此，對(duì)這些輸電線路基礎(chǔ)信息加以強(qiáng)化管理，并對(duì)上述資料進(jìn)行全面有效分析，是高壓輸電線路安全有效的評(píng)價(jià)依據(jù)。在高壓輸電線路的維護(hù)運(yùn)行中，應(yīng)對(duì)其動(dòng)、靜態(tài)兩方面的各種信息進(jìn)行記錄和保存，并以此為基礎(chǔ)依據(jù)對(duì)變化的線路信息進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并迅速及有針對(duì)性地制定出防范措施，時(shí)時(shí)跟蹤，消除可能的危害和隱患，保障線路的正常安全運(yùn)行。

2.3提升高壓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)水平

加強(qiáng)智能化管理平臺(tái)的建設(shè)，以達(dá)到提升高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)水平的目的。通過(guò)借助智能化管理平臺(tái)，可以對(duì)輸電線路的材料和物資進(jìn)行優(yōu)化整合，并對(duì)相關(guān)任務(wù)實(shí)時(shí)跟蹤、跟進(jìn)，最大化降低了工作人員的工作量。另外，借用智能化管理平臺(tái)，可以做到對(duì)架空高壓輸電線路的管理愈加標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)，使這一系統(tǒng)的安全更具保障。比如：在西藏地區(qū)針對(duì)高壓輸電線路的智能化管理平臺(tái)建設(shè)，各區(qū)域、各線路的實(shí)際情況調(diào)研是必須的前提，在此基礎(chǔ)上才能制定出符合區(qū)域現(xiàn)狀的管理標(biāo)準(zhǔn)，從而增強(qiáng)對(duì)高壓輸電線路的運(yùn)維水平。

3高壓輸電線路在防雷上的意義及原則

高壓輸電線路多經(jīng)過(guò)空曠和非生活區(qū)，而對(duì)于西藏等地形、地貌、氣候復(fù)雜的高原地區(qū)，秋春兩季尤其是雷擊、雷暴的高發(fā)時(shí)間和區(qū)域，一旦高壓線被擊中，過(guò)高電壓就會(huì)被激起，輸電線路因此而斷線引發(fā)跳閘故障，造成電力系統(tǒng)無(wú)法預(yù)計(jì)的電力損失。此外，如果設(shè)備的絕緣性和抗壓力預(yù)設(shè)不達(dá)標(biāo)，雷擊還會(huì)引發(fā)電流問(wèn)題，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失和人身安全的危害。因此，對(duì)高壓輸電線路防雷的多種舉措不可缺少，在防雷技術(shù)上深入進(jìn)行分析和研究，并從實(shí)際出發(fā)加以科學(xué)應(yīng)用，可最大化減少在人力、物力、財(cái)力損失和安全上的事故概率與頻率，保障電網(wǎng)的安全正常運(yùn)行和運(yùn)行效率。對(duì)于高壓線防雷的基本原則大同小異，都需要根據(jù)區(qū)域地形、氣候等條件特點(diǎn)，因地制宜，制定出一套綜合有效方案，保護(hù)和保障高壓線路的安全運(yùn)行。此外，對(duì)高壓線路進(jìn)行全面的精準(zhǔn)評(píng)估，查漏補(bǔ)缺地做好對(duì)高壓輸電線路存在問(wèn)題的處理工作。

4對(duì)高壓輸電線路的防雷策略

對(duì)高壓輸電線路的雷擊保護(hù)主要從主動(dòng)防雷和被動(dòng)防雷兩個(gè)方面入手。在地勢(shì)低洼地段、降低桿塔高度或避開(kāi)雷電高發(fā)區(qū)域是被動(dòng)防雷措施，而主動(dòng)防雷措施則是安裝避雷裝置等防雷設(shè)備。

4.1安裝多段避雷裝置

多段避雷裝置是目前我國(guó)在輸電線路上廣泛使用的避雷裝置，地形復(fù)雜的高原和山區(qū)尤為適合。若干個(gè)這一裝置被均勻安裝在大的電極，從而形成一個(gè)電場(chǎng)電極。在雷電氣象時(shí)，這種避雷器會(huì)使尖端電荷在分布上發(fā)生改變，對(duì)向下發(fā)展的電荷形成限制，從而有效避免被保護(hù)的電力設(shè)施遭受雷擊。與傳統(tǒng)避雷器相比，這一裝置不是引雷，而是對(duì)“上行雷”和“下行雷”起到抑制作用，在實(shí)際的使用檢驗(yàn)中，證實(shí)該種新設(shè)備具有機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、良好的防雷作用等特點(diǎn)。

4.2增加地線側(cè)向避雷裝置

對(duì)于高壓輸電線路，避雷線是最基本也是最為有效的裝置，而且高壓輸電線路等級(jí)越高，防雷效果就越好，裝置的造價(jià)也越低。避雷線對(duì)高壓輸電線路可以起到防止被雷直接擊中，繼而損毀電力系統(tǒng)的保護(hù)作用;Xt被雷擊中的高壓線可以進(jìn)行分流，從而減小通過(guò)桿塔的電流，保護(hù)高壓線路;對(duì)導(dǎo)線起到屏蔽作用，降低感應(yīng)電壓。這類(lèi)避雷線更好適用于平原地區(qū)。

4.3對(duì)高壓線路要提高其絕緣水平

35 KV高壓輸電線路系統(tǒng)屬中性點(diǎn)的不接地系統(tǒng)，因此極易被雷擊中，形成大氣過(guò)電壓，導(dǎo)致單項(xiàng)閃絡(luò)接地現(xiàn)象，但開(kāi)關(guān)不會(huì)跳閘，當(dāng)兩相絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)后，可形成弧光接地短路，則會(huì)出現(xiàn)跳閘，因此合理提高線路絕緣水平，安裝避雷裝置以及自動(dòng)重合閘裝置，以更好地保護(hù)高壓線路與電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)未安裝避雷線的地段，直線桿塔的桿型為上字型三角排列，在中相安裝3片具體的XP-7型懸式絕緣子，在兩邊相安裝4片XP-7型絕緣子，這樣可以形成絕緣差異，如果線路遭受雷擊，中相絕緣就會(huì)變得比較低，首先進(jìn)行閃絡(luò)，隨后進(jìn)行放電接地，經(jīng)過(guò)閃絡(luò)之后的中相導(dǎo)線，就可以看作是一條接地線，兩邊線的耦合作用得到有效增加，邊相就不會(huì)再發(fā)生絕緣閃絡(luò)，弧光短路也不會(huì)發(fā)生使線路開(kāi)關(guān)出現(xiàn)跳閘的情況。

4.4裝置長(zhǎng)針金屬避雷器

位于河道或山腳的桿塔，如果沒(méi)有安裝避雷線，則其周?chē)寥离娮杪示蜁?huì)較高而易遭直擊雷危害。因此，在桿塔頂部裝置長(zhǎng)針金屬消雷器或35 k V氧化鋅避雷針，對(duì)于高壓輸電線路的避雷和防雷會(huì)起到很好的保護(hù)作用。

結(jié)論

為保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需要加強(qiáng)高壓輸電線路這一重要電力傳輸載體的防雷管理。在實(shí)踐工作中，面對(duì)線路遭受的各種雷電威脅，還應(yīng)加強(qiáng)線路防雷架設(shè)和防雷裝置選用，引進(jìn)先進(jìn)防雷技術(shù)消除雷擊給線路帶來(lái)的安全隱患，同時(shí)注重線路絕緣管理，通過(guò)綜合防雷保證線路能夠安全可靠運(yùn)行，為電網(wǎng)健康發(fā)展提供保障。

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