500kV输电线路故障跳闸问题及措施分析论文_李世禄

500kV输电线路故障跳闸问题及措施分析论文_李世禄

(国网河北省电力公司检修分公司 河北省石家庄市 050000)

摘要:随着人们生活水平的提高和社会的进步,没有电能使人们寸步难行,为了避免因线路发生故障而导致较大地区发生停电的现象,给人们的生活和生产提供源源不断的电力支持是十分重要的,本文分别从线路本身的因素与外部环境因素来分析产生500kV输电线路发生故障进而引起跳闸的原因,另外还提出了防止线路因发生故障而跳闸的建议。

关键词:500kV输电线路;故障跳闸;问题;措施

引言

输电线路发生跳闸故障之后,往往会导致较大区域内出现停电现象,从而对输电线路输送功率造成非常严重的影响。通常情况下,500kV输电线路承担着整个省市的功率传输和功率交换任务,属于某个省市的主要网架,因此对稳定性和安全性要求非常高。由于500kV输电线路覆盖面很广,再加其线路走廊所处的环境极为复杂,因而极易发生跳闸故障。

1导致500kV输电线路发生跳闸故障的主要原因

1.1线路遭到雷击

相关资料显示,导致500kV输电线路出现跳闸故障的主要原因是线路受到雷击,其造成的跳闸率高达50%。当输电线路处于频繁发生雷电活动的地区时,在雷雨天气里便极易发生跳闸故障。例如,在南方地区,某省的500kV输电线路位于其中部的多山区和丘陵地区,经常会发生雷电活动,并且每年4-10月期间是该地区雷雨天气最为集中的季节,因而频繁发生输电线路雷击跳闸。据统计,在这段时间内发生的输电线路总跳闸故障中,由于线路遭到雷击引起的跳闸故障占90%以上。

1.2线路发生风偏

据了解,我国绝大多数省份的500kV输电线路所经过的区域气候条件均较为复杂,大部分输电线路所经过的区域均存在较多暴雨天气和大风天气。在大风天气下,强劲的风力极有可能将该区域内的大树吹倒,甚至是连根拔起,也就是说,当风速超出30m/s时,会迅速增大空气间的对流作用,而且持续时间长、涉及范围广,而输电线路在风力的影响下会发生一定的偏转。同时,大风天气通常会伴随着暴雨,空气湿度大大增加,这就降低了空气的绝缘性,因而极易造成线路跳闸。

1.3线路遭受鸟害

在导致500kV输电线路跳闸故障的众多因素中,鸟类活动也是主要原因之一。因为鸟类在输电线路上排便时,其粪便会导致地电位与导线之间瞬间短路,从而发生放电现象。同时,输电线路的绝缘子表面会残留鸟类粪便,当空气湿度较大时,粪便很可能与输电线路绝缘子表面的污垢产生一定的相互作用,最终极有可能导致闪络现象。

1.4线路覆冰舞动

线路覆冰舞动是指大量输电线路在冰冻天气下被冰层所覆盖,从而发生覆冰闪络,最终引起跳闸。在气温较低的冰雪天气下,输电线路的悬垂绝缘子串会积雪结冰,形成贯穿整串的冰柱。当气温有所回升时,形成的冰柱会逐渐融化,而融化的冰水会形成连续不断的冰水流,极有可能导致输电线路绝缘子发生短路,最终导致线路跳闸故障。

2预防500kV输电线路故障跳闸的措施

2.1改善不合格的接地网

在输电线路施工阶段,部分施工单位为了自身利益,有时会私自缩短接地网钢筋的长度,这样就导致接地电阻的增大,增大了输电线路遭受雷击的可能性。另外,在线路施工阶段,必须严格按照施工图纸要求和标准施工,按规定掩埋接地体,不合规范的掩埋和随着输电线路投产运行年限的增加,接地体逐渐发生腐蚀情况,进而导致其电阻越来越不合格。相关单位必须对输电线路容易出现雷击跳闸的线路接地网进行检查分析,在雷雨天气到来之前进行接地网的改造整修,确保接地电阻的合格,以免线路遭受雷击出现跳闸故障。

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2.2正确安装避雷装置

500kV输电线路经过复杂区域且该区域雷电天气频繁时,正确安装避雷针、避雷线等能起到良好的防雷效果。安装避雷线,有效防止雷电直接击打在导线上,从而减小线路杆塔上流经的雷电流,起到良好的分流效果。实践经验证明:输电线路电压越高,避雷线的防雷效果就越明显,因此,在500kV输电线路中架设避雷线是预防雷击跳闸故障的最有效方法之一。另外,当土壤接地电阻率较大时,接地线的埋设较难且达不到设计标准时,可通过安装避雷针的方法来解决,当雷云直接击打到线路上市,雷电流超过一定限值后,避雷针就会进行分流,进而在导线上形成耦合分量,导线的电位升高,而塔顶与导线的电位差逐渐缩小,使电位差低于绝缘子串上的闪络电压,起到良好的防雷效果。例如:在山区使用腐蚀严重的降阻剂接地网、对接地网的埋藏深度不够、放射线的埋设长度不达标、使用单面焊接或焊接长度达不到规定值等等,在一些高山地区,由于交通十分不方便,使用电焊机进行焊接是不理想的,那么就使用玻璃瓶子灌水来连接放射线,但是在施工现场中往往只用一根放射线,而在两根放射线中使用铁线相连接。基于上述情况,一定要在源头上杜绝产生线路雷击跳闸的可能性。

2.3加强气象资料的收集,做好气候观测记录

从前文的原因来看,不少跳闸故障是由气象因素造成的,做好气象资料收集,并加强与上级部门、气象部门、林业部门、森林消防等部门的联系,形成多部门协同作战。严格按照国家电网公司的标准和要求,对造成线路跳闸的气象原因进行深刻剖析,并做好整条输电线路途径区域的气象资料收集,加强气象观测,重点突出容易出现跳闸故障区域的气象观测。做好气候观测记录,在校正后将结果及时反馈给上级有关部门,便于进行统一的安排和处理。在气象资料收集记录中,尤其要做好雷雨天气、冰雪天气、强风天气资料的收集记录。

2.4有效预防鸟类活动

要想有效预防500kV输电线路跳闸故障,充分保证线路安全、稳定运行,还必须有效预防鸟类活动。近年来,由于国家加大了动物保护力度,在很大程度上改善了我国的生态环境,鸟类的数量呈现出逐年增加的趋势,因而经常会有鸟类栖息在输电线路上,增加了输电线路发生跳闸故障的几率。针对这一问题,安装大盘径硅橡胶伞盘或大盘径瓷绝缘子能在一定程度上起到综合防范鸟类活动的效果。同时,还可通过在杆塔的合适位置安装人工鸟巢等方式,最大限度地避免鸟类在输电线路的横担上筑巢,从而使输电线路由于遭受鸟害而发生跳闸故障的几率明显降低,进而实现鸟类与输电线路的和谐相处。

2.5其他措施

在对新线路进行设计时,应该尽量使用紧凑型的铁塔,不仅能够节省线路走廊,还能把三角形的稳定性运用到挂线结构上,增加导线的稳定性,针对已经运行的线路,一定要收集各种资料,把重点地区的杆塔进行重新安装,在之后的设计中更多的考虑风偏的问题,减少跳闸事故的发生率。另外,还要加大对护线的宣传力度,在同一地点发生过两次跳闸故障的,一定要严格排查,如果是有异物引起的,要检查异物的悬挂处下面是否有违章建筑,因为塑料网是从外侧被风吹来的,因此,在对线路的沿线进行护线宣传工作时,一定要大力调动各方的积极力量,通过使用多种手段和方式,增加宣传的力度,让人们认识到当前的电力资源是十分珍贵的,而且高压输电具有着一定的危险性,在沿线的居民一定要管理好家里的大棚覆盖物,设置奖励机制,对那些维护线路安全运行具有突出贡献的人员给予一定奖励,对于那些破坏的人员,给予严厉的惩戒。

结束语

综上所述,导致500kV输电线路发生跳闸故障的主要原因包括遭到雷击、发生风偏、遭受鸟害以及覆冰舞动等,其中最为常见的因素是雷击和鸟害。因此,要想有效预防500kV输电线路跳闸故障,充分保证其安全、稳定运行,相关人员必须正确安装避雷装置、加大气象资料收集力度、有效预防鸟类活动以及改善不合格的接地网,积极采用先进技术和手段,来确保整个电网始终处于高速运转的良好状态。

参考文献:

[1]邓清,毛鹏.江西电网500kV输电线路跳闸统计分析[J].江西电力,2013,37(4):60-62,87.

[2]雷虎臣.500kV输电线路跳闸原因及应对措施[J].低碳世界,2013,(18):92-93.

[3]魏冲,潘少成,唐明贵等.500kV输电线路舞动分析及治理[J].电力建设,2011,32(4):22-25.

论文作者:李世禄

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/29

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