秦 皓
(四川電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 成都 610072)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,用電需求日益增加。同時(shí),工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,也對(duì)電力的需求越來(lái)越大。只有穩(wěn)定的電力供應(yīng)才能滿足人們生產(chǎn)生活的用電需要。由于我國(guó)電力分配不均,對(duì)電力需求大的一些工業(yè)區(qū)域經(jīng)常面臨電力供應(yīng)不足的情況,因此,對(duì)電力的遠(yuǎn)距離輸送是保證電力供應(yīng)的重要方式。而遠(yuǎn)距離的電力輸送需要輸配電線路,保證輸配電線路正常運(yùn)行,在電力供應(yīng)中起到重要作用,但在實(shí)際運(yùn)行中,輸配電線路會(huì)受到各種外界因素的影響,比如極端天氣、地質(zhì)災(zāi)害及人為損壞等,進(jìn)而出現(xiàn)一些故障,影響電力供應(yīng)的質(zhì)量。因此,需要分析輸配電線路故障產(chǎn)生的主要原因以及常見(jiàn)的故障類型,采取有效的防范措施來(lái)降低故障發(fā)生率,并通過(guò)有效的故障排除技術(shù)及時(shí)解決輸配電線路中的故障,提高輸配電質(zhì)量,確保電力穩(wěn)定供應(yīng),滿足社會(huì)生產(chǎn)及人民生活對(duì)電力的需求。
作為電力系統(tǒng)中的基礎(chǔ)部分,輸配電線路在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行中起著重要的紐帶作用。當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越來(lái)越高,人們對(duì)于電力的需求越來(lái)越大,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)必須要及時(shí)地進(jìn)行優(yōu)化才能適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展要求。近年來(lái),我國(guó)在電力系統(tǒng)改進(jìn)方面投入了很多人力物力,取得的成效也很顯著,電力系統(tǒng)整體的運(yùn)行狀況比較穩(wěn)定。而且,一些現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,電力系統(tǒng)也開(kāi)始朝著高性能、大容量等方向穩(wěn)定的發(fā)展。但是輸配電線路經(jīng)常由于一些因素的影響,尤其是自然因素的影響,出現(xiàn)線路故障。因此,需要做好線路運(yùn)行的日常維護(hù)工作。做好線路的運(yùn)行維護(hù),可以及時(shí)地將線路中存在的問(wèn)題進(jìn)行解決,將潛在的安全隱患排除。比如,線路老化、設(shè)備損壞、電線接頭不牢等問(wèn)題,都可以通過(guò)日常的維護(hù)及時(shí)發(fā)現(xiàn),并進(jìn)行相應(yīng)的維修更換,防止出現(xiàn)電力事故。輸配電線路出現(xiàn)故障不僅影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,還對(duì)電力企業(yè)造成重要的影響。線路故障的發(fā)生,會(huì)導(dǎo)致一些設(shè)備、線路出現(xiàn)問(wèn)題,不論是設(shè)備檢修還是更換,都會(huì)增加電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)的成本,影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。只有加強(qiáng)線路的運(yùn)行維護(hù)與故障排除工作,才能更好地降低輸配電線路發(fā)生故障的幾率,及時(shí)讓受損地線路恢復(fù)正常,為電力企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本,確保社會(huì)電力供應(yīng)穩(wěn)定。
自然因素是對(duì)輸配電線路影響最大的因素,因?yàn)檩斉潆娋€路多處于自然環(huán)境中,受自然環(huán)境的影響較大。電線的絕緣部分多是橡膠產(chǎn)品,在長(zhǎng)期的日照、風(fēng)吹、霜凍等影響下,絕緣產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象,容易出現(xiàn)漏電問(wèn)題。電線的材料是金屬材料,受金屬熱脹冷縮特性的影響,輸配電線路受力不均勻,再加上風(fēng)力的影響,會(huì)讓線路的局部拉力過(guò)大,可能會(huì)出現(xiàn)線桿傾斜、傾倒或線路斷開(kāi)等問(wèn)題。強(qiáng)降雨也容易讓線桿或線塔的地基不穩(wěn),出現(xiàn)傾斜,導(dǎo)致線路被拉斷。輸配電線路在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行架設(shè)時(shí),易受到滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害影響,使線路受到破壞。雷電也會(huì)導(dǎo)致線路中的一些零部件受損,尤其是雷電擊中設(shè)備或零部件時(shí),會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng),讓更多的部件損壞,且在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)起來(lái)會(huì)比較困難。而大風(fēng)可以讓線路被刮起的硬物(樹(shù)枝、碎石塊等)砸中,易導(dǎo)致設(shè)備損壞、電線損傷或斷裂等??偟膩?lái)說(shuō),在影響輸配電線路正常運(yùn)行的自然因素中,雷電造成的故障占比最高。近年來(lái),電力部門(mén)通過(guò)對(duì)線路故障產(chǎn)生的自然因素進(jìn)行分析匯總,約有30%的故障是因?yàn)槔纂娫驅(qū)е碌?,降雨?dǎo)致的故障約為23%,大風(fēng)造成的故障約為20%,其余因素導(dǎo)致的線路故障約為27%。
人為因素對(duì)輸配電線路造成的危害主要有兩種:一種是人為損壞。有的人為了經(jīng)濟(jì)利益,故意破壞線路,比如偷取輸配電線路中一些價(jià)格較貴的零部件。目前,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高的背景下,人們的生活水平大幅提升,偷取零配件的情況越來(lái)越少,因此,這種破壞線路的人為因素在實(shí)際中占比很少。還有的人為了少支出用電費(fèi)用,私自亂接線路,同時(shí)違規(guī)使用一些超載的電氣設(shè)備,導(dǎo)致輸配電線路超載或者是短路,影響線路的穩(wěn)定運(yùn)行。另外一種是輸配電線路維護(hù)人員平時(shí)的維護(hù)工作不到位導(dǎo)致的線路故障。輸配電線路在長(zhǎng)期的運(yùn)行中,會(huì)出現(xiàn)設(shè)備老化、導(dǎo)線斷股、絕緣損壞等情況。在日常的維護(hù)中,由于維護(hù)人員的專業(yè)能力不同,在線路安裝、檢修中缺乏責(zé)任心,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路潛在的問(wèn)題,導(dǎo)致由于老化設(shè)備更換不及時(shí)引起的故障發(fā)生。此外,運(yùn)行維護(hù)管理人員對(duì)線路運(yùn)行的抽檢工作不到位,對(duì)線路的運(yùn)行狀況把握不當(dāng),開(kāi)展維護(hù)工作沒(méi)有針對(duì)性,也會(huì)導(dǎo)致線路故障的發(fā)生。
要科學(xué)地設(shè)計(jì)輸配電線路,減少因線路設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的故障。在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)前,要做好架設(shè)區(qū)域的地質(zhì)狀況、氣候特征等資料收集整理工作,根據(jù)收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的線路設(shè)計(jì)。既要保證人們的安全用電需求,又要做到線路的設(shè)計(jì)最優(yōu)化。線路的設(shè)計(jì)要盡量避開(kāi)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重的地區(qū),如果無(wú)法避開(kāi),就要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。一般情況下,采用筑牢基礎(chǔ)的方式,用混凝土做底座,保證線桿基礎(chǔ)穩(wěn)固?;蛘咭部梢圆捎迷O(shè)置分流設(shè)施的方式,來(lái)減少泥石流對(duì)線桿、鐵塔的沖擊,這種方式主要用于泥石流地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生較為頻繁的地段。另外,還要全面考慮雷擊、降雨、降雪、大風(fēng)、溫度等外界因素對(duì)線路的影響,采取相應(yīng)的措施做好線路設(shè)計(jì)。
線路維護(hù)人員的專業(yè)技術(shù)水平對(duì)線路運(yùn)行起著重要的作用,所有的檢修工作都要依靠人力來(lái)判斷、來(lái)完成,因此,需要提高相關(guān)人員的專業(yè)技術(shù)水平,打造一支專業(yè)知識(shí)以及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)都比較豐富的維護(hù)人員隊(duì)伍。對(duì)于新入職的工作人員,要做好崗前培訓(xùn)工作,讓新員工掌握工作流程、崗位職責(zé)等內(nèi)容。在實(shí)際中,采取老帶新的形式,讓新員工快速地適應(yīng)崗位要求,盡快掌握相關(guān)的檢修維護(hù)技術(shù)。同時(shí),在平時(shí)的工作中,要定期進(jìn)行培訓(xùn),確保所有的維護(hù)人員都能掌握檢修維護(hù)知識(shí),掌握先進(jìn)的維修技術(shù)。也可以通過(guò)定期的技術(shù)考核來(lái)督促維護(hù)人員提高自己的專業(yè)水平。輸配電線路的檢修維護(hù)工作是長(zhǎng)期性的,需要有完善的工作制度來(lái)保障維護(hù)水平。根據(jù)線路檢修的工作實(shí)際,制定完善的工作制度,讓維護(hù)人員的工作開(kāi)展有章可循、有據(jù)可依。借助先進(jìn)的管理技術(shù)對(duì)維護(hù)人員的檢修工作進(jìn)行監(jiān)督,線路完成檢修后要上傳檢修記錄。同時(shí),要落實(shí)好崗位職責(zé),明確不同部門(mén)維護(hù)人員的工作職責(zé)。還要提高維護(hù)人員的安全意識(shí)及責(zé)任意識(shí),要切實(shí)對(duì)工作做到位,在工作過(guò)程中,以安全為原則,線路的檢修、零部件的更換等都需要在斷電情況下進(jìn)行。
輸配電線路在自然環(huán)境中的運(yùn)行情況受很多因素的影響,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致局部供電不穩(wěn),甚至?xí)?dǎo)致大面積的停電事故,使依賴電力運(yùn)行的生產(chǎn)活動(dòng)暫停,造成經(jīng)濟(jì)損失。因此,要做好輸配電線路的定期檢修工作,做到防患于未然,及時(shí)地將潛在的隱患排除,將老化的設(shè)備原件更換,避免線路出現(xiàn)問(wèn)題。維護(hù)人員要根據(jù)負(fù)責(zé)區(qū)域的線路運(yùn)行狀況,做好日常維護(hù)和定期檢修的工作。制定規(guī)范的檢修計(jì)劃,根據(jù)線路不同故障發(fā)生的頻率以及造成故障的原因等,確定好檢修的項(xiàng)目,以保證主要的安全隱患可以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。比如,在伴隨雷電的強(qiáng)降雨天氣后,維護(hù)人員要對(duì)負(fù)責(zé)的區(qū)域內(nèi)線路進(jìn)行檢修,查看有無(wú)設(shè)備被雷擊、線路有無(wú)斷開(kāi)、線桿有無(wú)傾倒等現(xiàn)象,要及時(shí)進(jìn)行更換或維護(hù)。而且,還要定期進(jìn)行全面檢修工作,按照線路的鋪設(shè)范圍,逐段進(jìn)行停電檢修,及時(shí)更換零部件,避免設(shè)備老化更換不及時(shí)帶來(lái)的故障。
輸配電線路維護(hù)的重要方法之一就是要加強(qiáng)并做好安全巡視工作,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路中的安全隱患,及時(shí)處理,讓小檢修發(fā)揮大作用。專業(yè)的線路維護(hù)人員要著重對(duì)輸配電線路的運(yùn)行環(huán)境以及實(shí)際狀況等進(jìn)行檢查、評(píng)估,發(fā)現(xiàn)潛在隱患后要及時(shí)上報(bào),制定維護(hù)方案,及時(shí)排除安全隱患。要定期地進(jìn)行安全巡視,還要根據(jù)天氣情況,開(kāi)展臨時(shí)性的安全巡視工作。因此,要密切關(guān)注天氣情況,尤其是突發(fā)天氣情況下,更需要做好線路的巡視。在我國(guó)北方,冬季氣溫比較低,雨雪天氣的頻發(fā)會(huì)提高線路故障發(fā)生率。在電線上的雨雪會(huì)增加電線的重量,導(dǎo)致電線拉力增大,超出電線的承重極限,可能會(huì)出現(xiàn)電線斷開(kāi),或者會(huì)導(dǎo)致線桿傾斜、傾倒等,影響電力的穩(wěn)定輸送。電力企業(yè)在日常的工作中,還要及時(shí)地關(guān)注天氣情況,根據(jù)天氣狀況選派專業(yè)人員開(kāi)展安全巡視,確保輸配電線路處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。要做好線路的安全檢測(cè)工作,定期對(duì)線路進(jìn)行全面檢測(cè),包括線路的局部濕度、風(fēng)向、陽(yáng)光輻射等;絕緣子的表面放電情況,做好絕緣子的日常清理工作;對(duì)于電線的電流、張力以及傾角等進(jìn)行檢測(cè);線桿的傾斜情況、接地電流等。通過(guò)對(duì)線路的全面檢測(cè),可以更好地減少線路的故障發(fā)生率。
電力部門(mén)要做好安全用電的宣傳工作,增強(qiáng)人們安全用電的意識(shí)。尤其是在一些農(nóng)田地段搭設(shè)的線路,很容易由于人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響線路運(yùn)行,比如,線桿旁邊取土、農(nóng)作物收割時(shí)機(jī)器碰到線桿等。因此,要加大宣傳力度,利用電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)等渠道進(jìn)行安全用電宣傳,讓人們?cè)谶M(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),避開(kāi)線路鋪設(shè)的地段。通過(guò)宣傳,杜絕人們私拉亂接電線、違規(guī)使用劣質(zhì)設(shè)備、大功率設(shè)備等現(xiàn)象,避免因?yàn)槭褂么蠊β试O(shè)備導(dǎo)致的線路短路情況。在電力設(shè)施保護(hù)區(qū)增加宣傳牌、警示牌等,在醒目的位置提醒人們要遠(yuǎn)離電力設(shè)施,通過(guò)安全用電宣傳,提高人們的安全用電意識(shí),發(fā)現(xiàn)線路異常運(yùn)行后及時(shí)上報(bào)電力部門(mén),防止造成更大的損失。
在實(shí)際中,由于雷擊經(jīng)常導(dǎo)致線路短路或接地故障,而短路故障又是輸配電線路中發(fā)生頻率較高的故障。線路短路后,線路的電壓會(huì)升高,溫度也會(huì)升高,如果不及時(shí)處理,就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。而接地故障則會(huì)導(dǎo)致線路產(chǎn)生的電壓不穩(wěn)、電流不足。因此,要加大雷擊故障排除技術(shù)的應(yīng)用。在實(shí)際工作中,主要是通過(guò)安裝避雷裝置、架設(shè)避雷線、采用輸電導(dǎo)線耦合法等排除雷擊故障。首先,在桿塔的設(shè)置過(guò)程中,要對(duì)地區(qū)的地形進(jìn)行全面的分析,盡量選擇雷擊概率小的區(qū)域,并安裝相應(yīng)的避雷裝置,提高線路的安全性。其次,在一些比較空曠的區(qū)域,要架設(shè)避雷導(dǎo)線。利用避雷導(dǎo)線將雷電分流到桿塔中,降低塔頂?shù)碾娢?,以更好地提高線路的抗雷擊能力,在線路運(yùn)行過(guò)程中,避免靜電感應(yīng)及電磁干擾對(duì)線路的不良影響。最后,輸電導(dǎo)向耦合方法可以更好地降低雷電對(duì)絕緣子串的電壓,利用屏蔽導(dǎo)線的作用,控制導(dǎo)線的感應(yīng)電壓。
大風(fēng)通常會(huì)導(dǎo)致線路出現(xiàn)較大的震動(dòng)或擺動(dòng)幅度,導(dǎo)致線路被拉斷,因此,要提高線路的抗風(fēng)能力。通常在刮風(fēng)較多且風(fēng)力較大的區(qū)域,應(yīng)采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)來(lái)減少風(fēng)力帶來(lái)的故障。為減少線路受風(fēng)力的影響而產(chǎn)生過(guò)大的拉力,應(yīng)設(shè)置最佳的線路弧垂,要科學(xué)地應(yīng)用防震錘,避免線路大幅度的震動(dòng)。同時(shí),確保桿塔的基礎(chǔ)牢固,提高抗風(fēng)能力,還要合理地規(guī)劃好線路的力度分配角度,確保線路在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能安全運(yùn)行。在城市可以優(yōu)先考慮通過(guò)地下布置線路,還要為后期的檢修維護(hù)工作打好基礎(chǔ)。如果條件不允許進(jìn)行地下線路布置,要將影響地上線路設(shè)計(jì)的因素考慮全面,比如,在居民集聚區(qū)進(jìn)行線路布置時(shí),要避免線路被居住設(shè)施、樹(shù)木等影響,也要留出一定的安全距離,防止線路出現(xiàn)突發(fā)情況影響到周邊居民的人身及財(cái)產(chǎn)安全。
雨水過(guò)多會(huì)導(dǎo)致桿塔的地基松動(dòng),出現(xiàn)桿塔傾斜的情況,導(dǎo)致電線被拉斷,降雪會(huì)導(dǎo)致電線的重量增加,也有可能導(dǎo)致電線被拉斷。尤其是在我國(guó)的南方地區(qū),降雨多,要做好輸配電線路的防雨工作。在全年降水比較多的區(qū)域,要在地勢(shì)較高的區(qū)域架設(shè)線路,同時(shí)打好線桿、線塔的基礎(chǔ),并在其周圍設(shè)置排水設(shè)施,避免線桿周圍積水。在我國(guó)北方,由于冬季降雪且氣溫低,雨雪易附著在電線上,導(dǎo)致線路受損。因此,在這些地區(qū)的線路要選用加強(qiáng)型導(dǎo)線,同時(shí)盡可能地提升桿塔和零部件的擴(kuò)張耐力,可以適當(dāng)?shù)匾胫绷魅诒夹g(shù),更好更快地融化電線上的冰雪,確保線路的穩(wěn)定運(yùn)行。
在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,社會(huì)居民的用電需求不斷增加,對(duì)電力輸配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。因此,要做好輸配電線路的安全運(yùn)行維護(hù)及故障排除工作,結(jié)合實(shí)際工況,根據(jù)影響線路運(yùn)行的因素,制定針對(duì)性的措施,確保輸配電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。