摘要：电力系统在我国经济建设中发挥着重要作用，电力系统设施的维护也是电力工作的重要内容之一。在整个电力传输过程中，输电线路是重要的组成部分，从目前我国的输电过程来看，由于自然环境和输电线路自身设备因素等，输电线路不可避免的在运行过程中出现跳闸、中断供电等运行故障。为了保证输电线路能够提高运行效率，提高电力传输的可靠性和稳定性，我们需要对输电线路的运行故障进行深入分析，找出故障原因，并制定切实有效的有针对性防治措施，保证输电线路能够可靠运行.
关键词：输电线路；运行故障；分析与防治
前言
高压输电线是电力系统中最为重要的一个组成部分。同时高压输电线路的运行以及安全是整个电力系统安全运行的保障。因此，对于高压输电线路运行故障防治技术的研究具有十分重要的意义。我国电力系统在高压输电线路运行故障方面已经有了一定的研究，但是就目前我国的高压输电线路来看，运行中故障的出现是比较频繁的，严重的影响了电力系统的正常运行。因此，在今后的电力系统发展中，要加强对高压输电线路故障的研究，同时根据故障产生的原因来研究运行故障中的防治技术，从而为电力系统的顺利运行提供坚实的保障。
1、输电线路运行中常见故障
1.1雷击故障
根据雷电定位系统测得雷电流幅值方法是基于电气几何模型，一般而言，线路的绕击耐雷水平与反击耐雷水平有较大差异，因此通过准确测量雷电流大小可以基本判断是绕击跳闸还是反击跳闸，即大强度雷击为反击，小强度雷击为绕击。
根据工程技术人员在实践中长期积累的经验，形成了根据输电线路闪络相别来识别雷击故障类型的判断规则，见图１。
图1经验规则
根据杆塔不同部位雷电流方向判断如图2所示，雷电击中塔顶或避雷线时，杆塔横担以上和杆塔下部的雷电流方向相同；雷电绕击导线，绝缘子闪络后，杆塔横担上部电流与杆塔下部电流方向相反。
注：图中箭头指向为雷电流方向
图2 杆塔中不同部位发生雷击闪络时的雷电流
1.2风偏故障
局地强风是导致线路放电的直接原因。根据气象部门的报告和现场查询，风偏放电发生的区域一般均出现了少有的强风，除台风、龙卷风外，还有一种飑线风。它是由高空冷空气在所经区域移动较慢，与低空热空气在局部小范围内不断交汇，形成中小尺度局部强对流所致，具有以下特征：①常发生在局部区域，范围为几平方公里至十几平方公里，空气对流能量大，形成一定宽度的风带；②风力强劲，瞬时风速>30m/s；③生成快、消失快、阵发性强，持续时间<数十min；④大多发生在6、7月；⑤常伴有雷雨和冰雹。
在强风作用下，导线沿风向会出现一定的位移和偏转。另外，在间隙减小，空间场强增大时，在导线金具的尖端和杆塔构件的尖端上会出现局部高场强，使放电更容易在这些位置发生，从现场观测到的放电痕迹来看，一部分放电出现在脚钉、防振锤和角铁边缘尖端上正说明了这一点。
暴雨导致空气间隙的放电电压降低。由于强风常伴有暴雨，在强风的作用下，暴雨会沿风向形成定向性的间断型水线。如果水线的定向与闪络路径成同一方向，将使间隙的放电电压降低。发生放电时导线风偏角会很大，空气间隙明显减小，且放电电压较无雨、无冰雹时有一定程度的降低。
设计对恶劣气象条件的估计不足。发生风偏放电的线路，在设计中考虑的最大风速大多为30m/s，对局地微气象区、强风区等特殊区域的针对性不足，输电线路风偏跳闸主要是对塔身放电，其次是对周边障碍物放电，对塔身放电所占比例偏高，故今后应多研究特殊地形及微气象区的塔型设计与选择。
1.3覆冰、舞动故障
近年来，由覆冰引起的输电线路跳闸数及事故数逐年增多，已经威胁到电网的安全稳定运行及供电可靠性。覆冰对线路的危害有杆塔过载荷、覆冰舞动和脱冰跳跃、绝缘子冰闪，会造成杆塔变形、倒塔、导线断股、金具和绝缘子损坏、绝缘子闪络等事故。
覆冰导线在风作用下发生舞动：当导线上覆冰不均匀时，由于其断面的不对称，风吹导线时就会产生空气动力学上的不稳定，在相应风力的作用下，导线会发生低频（0.1～3Hz）、大振幅（>10m）的舞动。导线舞动将引起差频荷载，从而导致金具损坏、导线断股、相间短路、线路跳闸及杆塔倾斜或倒塌等严重事故。
1.4鸟害故障
该故障出现情况没有任何地域限制。当鸟在输电线路杆塔上栖息时，会出现排粪情况，鸟粪会短接绝缘子串，导致线路发生故障跳闸。而关于鸟粪闪络这一现象，多会出现在清晨，因为根据鸟类的生活习惯，清晨较活跃，如果刚好这段时间气温低，湿度大，则是故障发生的最佳时段。
2、高压输电线路的故障防治措施
2.1导线断股、损伤及闪络烧伤故障的预防
对于经过风吹有较大摆动的导线要及时作出调整，如有松弛现象则进行适当调紧，或者在两个杆塔中间装设一根杆塔，将档距缩短，稳定导线。在线夹的附近位置导线中加装防震锤或者护线条等保护措施，从而避免导线出现振动等问题。制作护线条要与导线材料相同，外形为两头细、中间粗的铝棍。在线夹处用护线条缠裹导线，提升导线的机械强度，并且可以避免导线振动时在夹出口处出现剧烈的曲折现象。防震锤主要由两个杯状的生铁组合而成，其分别固定于同根钢绞线两端，钢绞线中间采用夹子固定在导线中。当导线发生振动时，防震锤自身的重量及弹性会阻止导线进一步振动。对于耐张塔中的跳线要对其摆动的情况密切关注，在摆度状态下不得对杆塔、拉线或者横担发生放电，如果出现这种情况可以采用绝缘子串进行固定，或者在跳线中附加铁棍，从而可以避免风吹跳线使其摆动。
2.2增加输电线路的避雷设施，提高输电线路的抗雷击能力
由于雷电和暴雨天气是无法干预的，要想对输电线路的雷击故障进行防治，就必须增加输电线路的避雷设施，例如可以增加避雷器的安装数量，在输电线路的各个重要部位都安装避雷器，应尽量选择地势平缓的地方建立输电线路，减少高空雷击的概率。
首先要对各地区的落雷分布状态及雷电流强度进行系统的分析，尽可能掌握雷电电流强度与地形以及线路结构之间的关系，并研究出雷击与线路跳闸之间的潜在规律。根据所绘制出的电网雷电区域分布图，制定出切实可行的综合防雷措施计划。目前的输电线路防雷措施主要分为七个部分，分别是安装避雷线安装侧向避雷针安装线路避雷器加装祸合地线加装杆塔拉线降低杆塔接地电阻采用多避雷针系统。
2.3覆冰故障防治措施
对于输电线路的防冰措施，笔者认为应该从两个方面进行，一方面是要做好输电线路的抗冰设计，另一方面要设计出切实有效的输电线路除冰方法。
2.4输电线路的抗冰设计及除冰方法
在对输电线路进行抗冰设计时，首先要根据线路所在地区的实际情况，来对线路的覆冰区和覆冰厚度进行分析，使线路避开严重覆冰地段，尽可能的设计在覆冰程度较低的位置。对于重覆冰地段的输电线路，需要在线路的中间位置设立起加强型直线塔，以免基塔倒塌而对线路造成连锁破坏。与此同时，还应该对地线支架进行系统的补强，从而保证线塔及线路的抗压程度。
目前的输电线路除冰方法主要有热力融冰法、机械破冰法以及其他使用防雪环、憎水、憎冰等涂料等方法。其中热力溶冰法包括潮流分配、短路电流以及铁磁线等。而机械破冰法则包括电磁力和强力震动等等。需要根据不同的实际情况，来选择除冰效果最好的方法。
3、结语
通过文本分析可知，在输电线路的运行过程中，必须对出现的故障进行认真分析，总结原因并制定解决方案。保证输电线路的整体运行满足电网需要，提高输电线路的整体运行质量。
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[4]翟新军.10kV 架空线路常见故障机防范措施[J].才智，2011.
论文作者:欧阳侃
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/6
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