输电线路故障分析与研究论文_佘凯,商国林,岳国辉

输电线路故障分析与研究论文_佘凯,商国林,岳国辉

(国网河北省电力公司石家庄供电分公司 050000)

摘要:随着特高压交直流输电的大力发展,输电线路作为特高压交直流运行中的关键环节,其安全运行直接关系到电力系统的稳定,本文将就输电线路的常见故障进行分析研究,。

关键词:安装;调试

0引言

输电线路作为电网的重要组成部分,其特点是分布广,面临环境复杂多变,当外部扰动引起线路故障时,将引起线路停电事故。线路故障具有一定的环境依赖性和规律性,有时停电甚至是灾难性的区域性全部停电,如线路大面积覆冰,导致杆塔断裂,线路损坏,严重时可能导致电网局部解列。

输电线路的故障一直困扰电力系统的一个难题,因线路故障引起的损失占所有线路损耗、维护的2/3,甚至更多,所以针对线路故障开展专题研究是很有必要的。本文将通过线路的故障种类、检修方法、预防措施三方面综合论证线路故障的应对办法。

1线路故障的种类

线路故障按故障时间的长短可分为瞬时性和永久性故障,本文将从故障时间上分析故障种类的办法。

1.1瞬时性故障

1.1.1线路鸟害

线路因鸟类导致跳闸、闪络等原因大致可分为三种:

①鸟类筑巢,鸟类在输电杆塔上筑巢,正常天气下,不会对输电线路造成影响,但是遇到刮风、下雨天气,组成鸟窝的树枝很可能造成线路接地事故,有时可能导致线路横担损坏事故。

②鸟类活动,大型鸟类在输电线路附近觅食、战斗时,可能导致线路相间短路或单相接地故障。另外鸟类喜欢叼一些树枝、铁丝等异物,如在飞行过程中滑落至输电线路,也会导致线路故障跳闸。

③鸟类粪便

鸟类粪便是造成输电线路发生污闪的主要原因,特别是大型鸟类,对线路的危害极大,鸟粪伴随着小雨,雾天等天气时极易发生污闪、线路接地等情况。

1.1.2雷击跳闸

由于雷云放电引起的过电压被称为雷击过电压,雷击过电压从雷击输电线路的部位来看大致可以分为三种:

①绕击,即雷电绕过避雷线击于导线;②雷击杆塔顶部;③雷击输电线路上方避雷线。通过对雷击部位的数据统计发现,一般雷击部位主要发生在水库附近的突出山顶,如依山傍水的半山腰、两山之间的跨越杆塔、接地电阻高的杆塔,如山岩等处。针对这些雷击多发部位,需要采取专门的防雷措施。

1.2永久性故障

1.2.1线路覆冰

线路覆冰按冰的形成机理可分为降水覆冰、云中覆冰、凝华覆冰三种,输电线路覆冰后将导致输电线路过负荷,此时如伴随着冻雨等极寒天气,随着覆冰量的加重,可能导致杆塔倒塌、线路断裂;覆冰还可能导致冰闪,造成绝缘子闪络损坏;线路上的覆冰随风摆动还会破坏线路原有的弧垂,导线舞动是威胁线路安全的重要因素。

1.2.2线路污闪

污闪的形成需要两个条件:一是线路上污秽沉积;二是伴随潮湿的环境,如小雨天气等。线路污闪特点是区域性强,往往会伴随多点污闪的发生,此时重合闸保护来不及动作,将造成电网大面积停电的恶性事故。

1.2.3外力破坏

输电线路的外力破坏主要有违章施工、违章作业、输电线路附近点火、房障、树障、路障、人为蓄意偷盗,破坏等。输电线路的外力破坏严重威胁电力系统的安全。

2线路故障的检修方法

线路故障检修主要可分为停电检修和不停电检修两种。停电检修多见于事故处理和线路定期维护检修。带电检修一般采用间接作业法,等电位作业法,中间电位法,绝缘作业法等方法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如对带电线路进行水冲洗,就是带电作业中避免线路污闪常见的做法,带电水冲洗一定要注意环境温度变化,在0℃以下的环境中进行水冲洗时容易发生闪络事故,即所谓冲闪,冲闪在带电水冲洗过程中发生的概率较大,需要引起足够重视。

3线路故障的预防措施

3.1倒杆塔事故预防措施

线路设计应充分考虑地形和气象条件的影响,路径选择应尽量避开重冰区、导地线易舞动区、采矿塌陷区等特殊区域,合理选取杆塔型式,确保杆塔强度满足使用条件的要求。对处于地形复杂、自然条件恶劣、交通困难地段的杆塔,应适当提高设计标准。新建 220kV 及以上电压等级的线路不宜采用拉线塔,在人口密集区和重要交叉跨越处不采用拉线塔。靠近道路的杆塔,在其周围应采取可靠的保护措施。

在风口地带或季风较强地区,新建线路杆塔除按第十二条要求采用防盗螺栓外,其余螺栓应采取防松措施。对运行中的杆塔也应按此要求进行改造和完善,并做好日常巡视及检查,必要时可增加防风拉线。

在严寒地区,线路设计时应充分考虑基础冻胀问题,并不宜采用金属基础。灌注桩基础施工应严格按设计和工艺标准进行,避免出现断桩和法向冻胀等质量事故。对运行中的杆塔,若基础已发生冻胀,应采取换土等有效措施进行处理。

3.2断线和掉线事故预防措施

架空地线的选择,除应满足设计规程的一般规定外,尚应通过短路热稳定校验,确保架空地线具有足够的通流能力,且温升不超过允许值。

导地线接续金具及绝缘子金具组合中各种部件的选用,应符合相关标准和设计的要求,应加强连接金具、接续金具及耐张线夹的检查和维护工作,发现问题及时更换。新建线路遇有重要交叉跨越,如跨越铁路、高速公路或高等级公路、66kV 及以上电压等级线路、通航河道以及人口密集地区等,应采用具有独立挂点的双串绝缘子和双线夹悬挂导线,档内导地线不允许有接头。运行中的线路,凡不符合上述要求的应进行改造。加强复合绝缘子的送检工作,特别是机械强度和端部密封情况的检查。复合绝缘子作耐张应根据实际情况酌情使用。严禁在安装和检修作业时沿复合绝缘子上下导线。对重冰区和导地线易舞动区的线路应加强巡视和监测。在腐蚀严重地区,应采用耐腐蚀导地线。

3.3污闪事故预防措施

完善防污闪管理体系,明确各级防污闪管理人员的职责。对绝缘子实行全过程管理,加强零值、低值绝缘子的检出工作,保证绝缘子运行状态良好。坚持定期进行线路绝缘子的盐密测量,及时了解污源变化和气候变化,并根据变化情况采取有针对性的防污闪措施。及时修订污区分布图,做好防污闪的基础工作。

在鸟害多发地段,新建线路设计时应考虑采取防鸟措施。对运行线路的直线杆塔悬垂串和耐张杆塔跳线串第一片绝缘子,宜采用大盘径空气动力型绝缘子或在绝缘子表面粘贴大直径增爬裙,也可在横担上方增设防鸟装置或采取其他有效的防范措施。

3.4雷害事故预防措施

各电压等级线路应具备相应的耐雷水平,尤其要保证发电厂、变电所(站)进线段具有足够的耐雷水平,不满足要求的应采取措施加以解决。

积极开展雷电观测,掌握雷电活动规律,确定雷害多发区。对雷击跳闸较频繁的线路,找出易击点,采取综合防雷措施(包括降低杆塔接地电阻、改善接地网的敷设方式、适当加强绝缘、增设耦合地线、使用线路型带串联间隙的金属氧化物避雷器等手段),降低线路的雷击跳闸率和事故率。

采取降阻措施须经过技术经济比较,在土壤电阻率较高的地段,可采用增加垂直接地体、加长接地带、改变接地形式、换土或采用接地新技术(如接地模块)等措施,慎用化学降阻剂。在盐碱腐蚀较严重的地段,接地装置应选用耐腐蚀性材料或采用导电防腐漆防腐。

发电厂及变电所(站)进线段线路 1~2km 每 2 年进行一次接地电阻的检测工作,雷击多发区每 3 年一次,一般地段每 4 年一次。对接地装置除定期进行抽样开挖检查外,还应对历次测量结果进行分析比较,对变化较大者应及时开挖检查。

4结束语

输电线路的故障分析和检修是一个常态化的工作,只有做好输电线路的事故预防工作,将引起输电线路的隐患从源头上消除,才能真正做到输电线路安全。

参考文献:

[1] 应伟国。架空送电线路状态检修实用技术。中国电力出版社。北京:2004.04

[2] 熊承荣。输电线路状态检修模式及分类方法的探讨。湖北电力,2005.02

论文作者:佘凯,商国林,岳国辉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/23

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