摘要：输配电线路具有覆盖范围广、架设位置偏僻、输电容量高等特点，运行过程中受外部环境的影响不可避免发生一些故障。本文总结引发输配电线路故障的常见因素，给出电路运行维护措施及故障排除技术，用以搭建完善的电力输配电线路运维管理方案，确保线路稳定运行。
关键词：输配电线路；运行维护；故障排除
引言：输配电线路为电力系统的核心构成部分，主要负责电能传输，在维护电网运行稳定、安全方面发挥出重要作用。输配电线路多架设于人烟稀少的山区、荒漠等位置，传输跨距大、运行环境恶劣等，给其运维管理及故障维修带来不小困难，需要对有关经验和技术进行总结。
1引发输配电线路故障的因素
1.1设计因素
输配电线路工程跨度大、辐射范围广、服务周期长，其设计规划必须综合考虑区域自然条件、经济发展区域及城市化建设进程等问题，设计方案既要满足输配电线路安全运行所需，又要与其他基建设施相配合。由于干扰因素较多，设计过程任何一个细节考虑不周都可能影响线路后期正常运行。例如，输配电线路路径规划与城市基建工程规划存在矛盾点，立交桥、铁路等项目建设对输配电线路运行造成严重干扰，导致其故障发生概率提高。
1.2自然因素
自然因素是引发线路故障的最主要原因，如雷电、大风、雨雪等天气，以及极端自然现象引发的泥石流、山洪等灾害。自然因素作用可能导致供电电压失稳、线路跳闸、塔杆及电力设备造外力破坏等故障，严重时还可能使塔杆及部分路段倾覆，严重影响到区域正常供电。在输配电线路故障统计中发现，因风力作用引发的树枝及其他杂物附着，也是引发输配电线路短路故障的原因之一。
1.3人为因素
人为因素可分为恶意破坏行为及线路运维管理两部分。其中，恶意破坏主要是人为偷盗，电缆、电力设备丢失除给相关单位带来严重的经济损失外，还会影响片网内居民及企业的正常用电。另外，线路运维管理工作不到位，如线路检修不及时、故障处理方案不当等，会导致一些可被避免的故障风险发展为真实的故障，使运维管理发展为引发线路故障的间接原因。
2电力输配电线路运行维护措施
2.1固定检修
固定检修是电力输配电线路运行维护的基本措施，具体检修方式、检修密度需结合线路所在地的自然条件、线路故障发生特点等灵活进行调整。定期检修有利于输配电线路潜在故障风险的排除，提高线路抵抗外部因素干扰的能力，预防故障发生。本文重点分析输配电线路及塔杆的固定检修措施。
2.1.1线路检修
输配电线路敷设过程中，不同线缆间距应在1m以上，高压线杆间距离不应小于0.8m，低压线杆间距离不应小于0.6m，避免不同线缆间相互干扰；重点查看线路外皮有无开裂、破损情况，接头位置是否出现腐蚀问题，及时更换老旧、破损线路；查看线路接地情况，如高压区及雷电故障高发区内设备接地引线配置是否达标；进行线路温度测试，若发现线路或电力设备温度超出临界值，需查找温度异常原因，并进行必要的降温处理，防止线路及设备被烧损。
2.1.2塔杆检修
塔杆架设过程中，其标高不应超过埋深的6倍，避免运行过程中因外力作用而倾倒、变形。若塔杆架设区域土质较松，还需适当增加埋深，并浇筑混凝土进行强化。
输配电线路塔杆发生倾斜、变形后，会导致线路间距变窄，进而影响电力传输稳定。在固定检修过程中，需仔细查看塔杆垂度是否在合理范围、塔杆基础有无松动或下沉、连接件是否可靠紧固等。进行塔杆质量检测，以判断其内部是否存在腐蚀、开裂问题，结合具体情况进行维修。
目前应用于输配电线路中的电力元件多经过防水处理，配合严格的固定检修及日常维护工作，可基本抵御雨水侵蚀对元件运行的影响。因此除降雨天气引发的泥石流等破坏力较强的自然现象外，雨水对输配电线路的影响主要体现在塔杆稳定性上。降水频繁的区域，塔杆下部土壤长时间受雨水冲刷、浸泡，导致土壤疏松程度增加、承载力下降，塔杆受力不均而发生下沉或偏移，这一变化长期积累，导致塔杆倾斜程度越来越大，加之过程中自然因素作用及线路牵拉而发展为塔杆倒塌、线路断裂等事故[1]。因此在固定检修过程中，需重点关注降水频繁区域塔杆基础的稳定状态，及时开展扶正及基础加固作业，避免倒塌事故发生。
2.2日常巡检
输配电线路日常巡检工作的开展频率更高，需要耗费的时间和精力也更大，因此其关注点多集中在线路及设备的浅表性问题上，了解线路实时运行状态，并与固定检修工作相配合，以便出现突发故障后，在最短时间内定位故障源头并给出合理的处理方案。考虑到日常巡检工作量及工作难度的限制，建议相关单位结合以往线路维修管理经验，划定故障及风险高发路段，进行重点区域重点巡查，以合理分配巡检人力资源和精力。同时，还可对巡检任务进行适当划分，包括夜间巡检、故障巡检等。在风雨、雷电等天气频发时段，可适当增加巡检强度，提高输配电线路故障风险可控性。
2.3自动化控制
智能电网建设促使先进技术、系统融入到输电配线路管理过程中，给线路运行维修及故障监测带来更加高效、便捷的方式。例如线路自动化控制系统的应用，自动控制系统带有故障定位、诊断功能，监测到异常信号后，系统自动给出报警提示并进行故障诊断，帮助查找故障原因。结合系统提示，技术人员可在第一时间去到故障现场开展检修检测工作，有效缩短单次故障处理时间。在日常巡检过程中，可借助自动控制系统的监管功能，查看各路段实时运行情况，节约线路巡检人力及时间成本，线路潜在故障的挖掘效率也更高。现有的自动控制系统已经能实现输配电线路远程控制，例如在某路段出现故障而无法正常供电后，可在自动控制中心将目标线路切换至备用段，以免影响正常供电，同时保证故障路段检修作业安全，避免人员受到电击伤害。如图1，为一种常见的输配电线路自动控制系统。
3电力输配电线路故障排除技术
3.1故障诊断技术
输配电线路故障排除需结合故障诊断同步进行，常用诊断技术涉及电气、温度、力学等方面，具体诊断方法如下：
（1）线路绝缘子诊断：使用专业仪器检测绝缘子性能，评估及绝缘等级；利用污秽状态检测系统或等值附盐密度检测系统，评估绝缘子污垢囤积情况。
（2）接地状态诊断：利用自动循迹系统，准确定位接地故障位置；利用定时巡回检测系统或接地装置测量系统，查看线路接地状态[2]。
（3）温度诊断：使用红外测温仪，检验线路是否存在异常放热，通过线路智能控制系统，调节异常放热点的电压、电流状态。
（4）塔杆及线路诊断：塔杆诊断主要采用物理方式，测量塔杆角度、线宽等是否达标；线损诊断使用导线检测设备进行。
（5）电磁干扰诊断：利用静电感应装置定位电磁干扰区间，开展相应的维修工作；利用巡逻离线监测系统，对故障多发路段做定点检测。
3.2故障排除技术
3.2.1雷击故障排除
目前，绝大多数输配电线路都配有完善的线路防雷措施，雷击故障发生概率已有明显好转，相较于因风雨、冰雪等自然现象导致的线路故障，雷击故障的排除比较简单。
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图1 输配电线路自动控制系统
输配电线路雷击故障主要表现为线路跳闸和电力设备烧损。其中，线路跳闸本身是一种保护动作，发生电流突变后，为避免系统中电力设备受损而触发跳闸动作。但线路跳闸会引发大面积断电的问题，因此发生该故障后，要求技术人员及时到场，检测是否有其他设备因雷击而受损，经维修或更换处理后，完成合闸动作。设备烧损故障结合设备维修技术指标，选择维修或更换即可。
注意在排除雷击故障后，需重新检查故障路段的防雷系统是否处于正常运行的状态，找出引发雷击故障的原因，及时完善防雷措施，避免同一路段再次遭受雷击影响。
3.2.2风雨故障排除
我国幅员辽阔，各区域间气候差异显著，在进行风雨故障排除时，需结合当地气候特点，适当调整故障排除方案。例如夏季多雨的区域，部分输配电线路的架设位置可能存在泥石流、山洪等自然灾害，对线路安全造成严重威胁，导致线路及相关电力设备受损或浸水。此时，相应的管理单位需结合线路所在地地质条件，提前开展加固、防灾工作。
在大风天气，输配电线路受风力作用发生较大幅度的摆动，易出现线路拉断、塔杆倾斜等问题，此时需对塔杆基础进行加固，并使用防震锤，削弱风力对线路运动状态的影响[3]。若线路周围存在绿化带或林区，还需适当对周边树木进行修剪，避免大风天气因树木折断导致线路被砸，引发电力安全事故。
风雨天气常导致输配电线路断裂、电力设备脱落、结构形变等故障，在故障后期维修过程中，由于场地湿滑，易发生电击事故。因此要求相关维修人员按要求佩戴安全防护装置，进行现场清理，如垫设木方等，确保故障路段断电后再开展维修作业。电力设备脱落及结构变形故障处理时间较长，主要是涉及到系设备、构件采购及运输。因此建议相关单位结合输配电线路风雨故障发展特点，适当配置备用设施，以确保在故障发生后及时替换，提前恢复供电。
3.2.3冰雪故障排除
冰雪故障多发于北部及西南地区，为尽量避免冰雪对输配电线路正常运行的影响，以上地区在输配电线路设计阶段多采用加强型线缆，配合耐张铁塔，提高线路系统的抗拉能力，避免恶劣天气发生断线、塔杆倒塌等事故。部分路段还可利用直流融冰技术，避免线路挂冰。
结合以往输配电线路故障排除经验，常规冰雪天气并不会对输配电线路正常运行造成较大影响，线路自身发热、阳光照射、风力等作用即可将堆积在线路及电力设备上的冰雪清除。因此对冰雪引发输配电线路故障的排除主要针对暴雪、冰雹等极端恶劣天气进行。例如，及时开展除冰、除雪工作，若因冰雪侵蚀而发生设备短路问题，需及时进行维修和更换[4]。
结论：电力输配电线路正常运行受自然环境的影响较大，在线路管理过程中，需将运行维护与故障排除相配合，加强线路固定检修及日常巡检工作，积极引入先进的运维管理技术，并结合故障类型，合理选择故障排除技术，确保输配电线路稳定、安全发挥电力输送功能。
参考文献：
[1]雍瑞雪,王琪.电力输配电线路的运行维护与故障排除技术[J].通信电源技术,2019,36(12):143-144.
[2]王玉竹.电力输配电线路的运行维护及故障排除分析[J].科学技术创新,2019(26):155-156.
[3]徐科.试析电力输配电线路的运行维护与故障排除技术[J].南方农机,2019,50(15):248.
[4]纪磊.刍议电力输配电线路的运行维护与故障排除技术[J].科学技术创新,2019(12):53-54.
作者简介：冯帅（1987.11-），男，上海人，汉族，本科，助理工程师，研究方向：电气工程及其自动化。
论文作者:冯帅
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/22
标签：线路论文; 故障论文; 输配电论文; 故障排除论文; 电力论文; 发生论文; 路段论文; 《电力设备》2019年第23期论文;