摘要:随着我国经济社会的不断进步,人们对电力输送的速度以及电力标准有了更高的要求,为了适应市场需求,我国电力企业不断研究电力输送技术,以提高供电质量与供电可靠性。110kV架空输电线路因为受到多方面因素的影响,容易发生较多的故障。本文就110kV架空输电线路发生故障的原因进行论述与分析,继而探讨防范措施,以期能保证其安全稳定的运行,保障供电企业的供电质量。
关键词:110KV架空输电线路;线路故障;电网系统
随着我国电网系统建设规模的逐渐扩大,对于架空输电线路的运行与维修就显得弥足重要。对输电线路的及时维护和管理,有利于企业减少输电线股故障、预防安全事故发生,从而提高电网运行的安全性与可靠性。
一、110kV架空输电线路发生故障的原因
(一)线路自身缺陷
为了减少输电线路走廊的占地,绝大多数输电线路呈水平排列,且线路之间的距离较近,当导线被风摇动时,由于同一隔档内各导线的弧垂不同,摆动幅度也不尽相同,因此导线之间容易相互碰撞,久而久之,出现线路故障;其次,一些线路使用年限已久,因为老化造成导线强度不足,易引发断线、接触不良,从而导致跳线、线夹被烧毁等情况,造成电网事故;最后,部分线路的中电缆头有缺陷,致使潮气窜入,绝缘性质降低[1],容易造成电缆故障。
(二)自然原因
1、雷击影响
由于我国110kV 架空输电线路主要被规划于山坡、田间、树林的高空,因此一旦发生雷击,就会为雷击电流提供绝好的流通渠道。雷击故障也分为多种类型,比如第1片绝缘子向导线放电、导线直接向横担放电、金属或导线向横担构件放电、低零值的瓷绝缘子爆裂、耐张绝缘串闪络等。第1片绝缘子向导线放电的情况较为常见,由于绝缘子本身就具有隔离的作用,在主放电点停留在悬垂线夹出口外的导线上,塔材并没有到横担的下方,因此电弧直接选择绕过横担一侧的第1片绝缘子表面,从而对钢帽放电。而金属或导线向横担构件放电的故障则经常发生在500kV的线路上,这种线路的导线通常是四分裂导线,由于它的导线比第1片绝缘子高,因此横担与悬垂线的距离也就更短,从而使得主放电点停留在了悬垂线夹上[2]。而连接板出现明显的尖端,主放电点就会移动到连接板上,绝缘子就有可能被灼烧。而绝缘子串如果存在低零值的瓷绝缘子,在发生雷击时,其钢帽就很容易爆裂,从而致使导线坠地事故发生。
2、鸟害
鸟害事故发生的原因主要是鸟粪污闪、粪道闪络,由于鸟粪污闪通常没有预兆地突然发生,污闪时也不易被人看见。同时由于早晨的湿度大、气温低,因此鸟通常选择在清晨排便,鸟害事故就容易在清晨导致线路故障。另一方面,鸟粪在较为潮湿或者浓雾的潮湿的情况下,较易在绝缘子表面形成闪络,且电压闪络程度与鸟粪的路径与污秽面积有直接关系,如果鸟粪的形成路径较长就会容易导致闪污事故的发生。
3、风偏故障
风偏故障类型有三种形式,分别是导线对地线间放电、杆塔构件放电、周围物体放电。对杆塔结构放电又分为耐张杆塔放电以及直线杆塔导线放电[3]。风偏故障发生的原因主要是局地强风所引起的,在局地强风的影响下,导线随着风向的变化产生位移与偏转。当导线之间的间隙变小,空间场强变大时,杆塔构件与导电金具的尖端就容易出现局部的高场强,放电也容易出现在这些地方。
4、覆冰故障
覆冰故障分为对导线距离不足放电、对地距离不足放电、导线脱冰跳跃针对地线距离不足放电、导杆塔以及覆冰断线等形式。由于覆冰事故导致线路跳闸的情况屡见不鲜,严重降低了电网建设的安全性。在冰雪封路、交通受阻等恶劣天气的影响下,无法对发生覆冰事故的线路进行有效的抢救,致使长时间停电,严重影响了人们的日常的生产与生活。
5、山火故障
这一类故障在传统佳节时频发,人们庆祝节日的活动,比如放烟花、放鞭炮等也会导致线路出现故障。尤其是在干燥的秋冬两季,更易引起线路跳闸与灼烧,更为严重时会造成田地、树林等发生火灾。
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(三)人为原因
日常对线路的检修工作做的不到位,巡视人员没有掌握影响因素,从而无法及时查出线路隐患与缺陷。其次线路作业人员操作技能不佳、操作行为不规范导致线路故障。
二、解决故障的防治措施
(一)加强防雷措施
在线路设计时,对各个地区要实地考察,做出长期的监测,统计雷电数据,作为设计线路的雷电参数。通过雷电定位系统对每年雷电流强度与雷电分布做出汇总,掌握雷击与雷电流强度、地形的关系。结合自身的经验,考察实地的线路地形、地质条件、种植物的特性,判断出雷区的易击断位置,因地制宜,采取相应的防雷措施。
(二)防风偏措施
在架空输电线路设计时,要注意优化设计线路的参数,收集局地的气象信息,以期对于区域有明显的划分,从而提高局部地区的风偏设计标准。在强风较为显著的地区,要采用V型串的方式,来减小风偏的影响。对于新建的线路工程,应该要降低风偏的放电率[4]。此外,还要积极改进风偏放电模型,根据各地的实际情况采用相匹配的风偏参数。与此同时,还要与当地的气象部门协作,密切监测不同高度的风力与风速。
(三)防覆冰措施
在设计110kV架空输电线路的防冰措施时,应该尽可能避开覆冰严重的地区,还要在线路沿岸建立监测站,从而及时掌握覆冰的程度,从而更好的划分线路设计的区域。以在覆冰密度较大的局地为例,可以补充地线支架,采取大盘径绝缘子,防止绝缘子串发生冰闪[5],同时还要加大双串绝缘子之间的挂点距离以及安装间隔装置。由此可见,在线路设计时,把握沿线路段的气象条件显得尤为重要。
(四)防鸟害措施
对于鸟害事故造成的线路故障,我们一般采取驱与防两种措施。驱主要是安装驱鸟装置,比如风车式驱鸟器、声光驱鸟器、惊鸟装置、超声波驱鸟器、恐怖眼氏驱鸟器等[6]。而防鸟装置则是为了防止鸟粪在线路表面形成放电通道,比如安装防鸟罩、鸟刺、防鸟网、感应电子板,利用大盘径绝缘子,安装防鸟挡板等措施。防鸟害措施具有很大的灵活性,因此要根据实际情况来灵活应对。
(五)其他防治措施
优化线路维修人才队伍,明确分工,做到事故检修、定期检修、状态检修,积极利用网络监测技术与影像化、智能化的管理平台,提高架空输电线路的维修水平;设立线路设备台账,尤其是对局地与线段的气象、地形等因素做到心中有数;加强对易损电路的巡视维修,及时发现问题,及时维修。与此同时还要建立健全相关的法律法规,加强对输电线路的防护措施的教育宣传工作,严厉打击违法行为。
结束语:
110kV架空输电线路的维修与防护是一项非常艰巨且细致的工程,需要作业人员准确把握输电线路局地的天气状况、地形条件、气候条件等因素,提高维修水平与防范水平,及时找出线路隐患等问题,从而提高供电企业的安全性与可靠性。
参考文献:
[1]何伦清. 探析影响110kV架空输电线路运行的因素及对策[J]. 通讯世界,2015,03:120-121.
[2]周磊. 110kV架空输电线路运行的影响因素与运维策略[J]. 低碳世界,2016,35:59-60.
[3]王宏宇. 110kV及以上输电线路故障分析及故障类型判断探讨[J]. 中国科技投资,2013,Z1:53.
[4]徐元明. 架空输电线路维护问题及策略分析[J]. 科技传播,2012,20:31-32.
[5]欧阳棒. 试析架空输电线路状态运行与维护管理方法[J]. 通讯世界,2015,20:157-158.
[6]林德成. 110kV架空输电线路防雷及改进措施[J]. 农村电气化,2016,06:28-29.
论文作者:王欢,周凯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签:线路论文; 导线论文; 绝缘子论文; 故障论文; 鸟害论文; 发生论文; 杆塔论文; 《电力设备》2017年第6期论文;