输电线路故障及预防

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〔摘要〕阐述了预防输电线路故障的重要性。结合克拉玛依地区的实际情况，对雷害、污闪、绝缘子性能劣化、杆塔结构、鸟害、导线机械损伤以及配电线路故障等引起的输电线路故障进行了原因分析，并针对具体原因提出了相应的预防措施。
　　
　　〔关键词〕输电线路；故障；预防措施
　　
　　输电线路就好比电力系统中的“大动脉”，一旦发生故障，则可能影响到一片或几片区域的供电安全，甚至造成不可估量的损失。因此，预防输电线路故障历来是供电企业的一项重要工作。输电线路故障就是线路的组成部件，如导线、避雷线、绝缘子、金具、杆塔、基础、接地装置等，由于原有的电气性能或机械性能受到损坏，或带电体与接地体之间的距离小于规定值而造成的线路不正常运行状态。以克拉玛依地区来说，输电线路先后出现过雷电绕击主变压器、绝缘子劣化、污闪、杆塔拉线被盗、鸟害、导线弛度下降以及配电线路故障越级等造成的输电线路故障。为保证输电线路安全运行，必须采取有效的预防措施。
　　
　　1雷害故障原因及预防措施
　　
　　1.1雷害故障原因
　　
　　在克拉玛依地区雷害并不普遍，这是因为该地区气候干燥，全年雷雨天气相对较少。虽然如此，雷害仍然给克拉玛依供电公司带来过重大损失。如1997年五区南简易变电站主变遭受雷电绕击，致使该地区停电时间长达11h。造成这次故障的原因是接地装置出现锈蚀，接地状况较差。
　　
　　1.2预防措施
　　
　　对于雷电灾害的预防，从理论上讲，采用架设避雷线的方法是可以满足需求的。但还应加强对接地装置的检查、维护，降低杆塔及接地装置的接地电阻，高度重视输电线路(包括主变)存在的接地不良的现象。
　　
　　2污闪故障原因及防污措施
　　
　　2.1污闪故障原因
　　
　　当输电线路绝缘子表面附着有各种污秽物质，如灰尘、烟尘、化工粉尘、盐类时，在一定湿度条件下，如雾天、下霜或微雨时，污秽物质溶解于水中，形成电解质的覆盖膜，或含有导电性质的化学气体包围着绝缘子时，都将会大大降低绝缘子的绝缘性能，致使绝缘子表面泄漏电流增加，导致绝缘子闪络，造成输电线路污闪故障。
　　
　　克拉玛依地区因气候干燥，一般不易发生输电线路的污闪故障，但部分地段还是存在着很大的线路污闪可能性。如110kV克炼线正好位于热电厂冷却塔的下风侧，且距离克拉玛依石化厂较近，线路绝缘子常年经受着冷却塔散发出的水蒸气和石化厂散播出的化工粉尘的侵蚀，在冬季线路绝缘子大都覆盖着冰层，覆冰程度甚至严重到一串冰柱从横担延伸，悬挂在绝缘子的伞裙上，距离带电体不足20cm，随时有可能造成线路污闪故障。
　　
　　2.2预防措施
　　
　　将克炼线的直线杆线路绝缘子(盘型绝缘子)更换为防污能力较强的合成胶绝缘子后，目前尚未发现此地段出现严重覆冰的现象。另外，针对线路污闪还可采取定期对绝缘子进行清扫或在绝缘子表面涂抹防污涂料(如硅脂、硅油、石蜡)等预防措施。
　　
　　3绝缘子劣化故障原因及预防措施
　　
　　3.1绝缘子性能劣化的原因
　　
　　在该地区，绝缘子劣化多发生在6，10kV线路上。根据现场检查结果发现，绝缘子性能劣化的主要原因为：
　　
　　(1)瓷件焙烧不良，水泥胶合剂干缩较大，导致瓷件产生空隙吸潮；
　　
　　(2)因瓷体成型压力不均、冷却不良而产生内应力，以及因瓷体、水泥、金具的热膨胀系数差异产生内应力，使瓷体产生裂纹；
　　
　　(3)水泥中的微量水分在自然环境中反复地冻结、融化，使水泥劣化；
　　
　　(4)运输、施工或污闪使瓷体表面受到损伤，因气候变化或导线振动引起的应力作用使绝缘子最终损坏；绝缘子质量不合格，使瓷体损坏，同时钢脚的机械强度大大降低，甚至发生钢脚脱落。
　　
　　3.2预防措施
　　
　　(1)安装前加强质量检查，防止受损的绝缘子投入运行，必要时可利用线路工区已有的液压安全试验机对绝缘子的钢脚机械强度进行抽检。
　　
　　(2)对运行中的绝缘子进行定期检测，检测出的不合格绝缘子及时更换。
　　
　　4杆塔结构故障原因及预防措施
　　
　　4.1杆塔结构故障原因
　　
　　在线路运行中，时常有外力破坏导致杆塔、拉线及基础结构损坏而造成线路故障，原因大致有：
　　
　　(1)大风荷载超过结构的受承能力，引起构件损坏或杆塔倒伏；
　　
　　(2)拉线、基础受洪水冲刷破坏造成杆塔损坏；
　　
　　(3)杆塔构件受车辆、机械撞击或其他人力破坏造成线路故障；
　　
　　(4)杆塔设计不合理，造成线路故障。
　　
　　上述原因造成的输电线路故障影响大、修复工程量大、停电时间长、后果严重。
　　
　　4.2预防措施
　　
　　(1)严把质量关，确保施工质量。
　　
　　(2)加强线路巡视维护工作、综合治理工作及新型的输电线路防盗器材的引进和应用。
　　
　　(3)在洪水冲刷地段，采用混凝土加固杆基和拉线的方法来预防线路杆塔损坏。
　　
　　(4)对设计不合理的杆塔采取技改措施。如110kV电克线大风天气下悬垂风偏设计计算不准确，造成导线对接地体距离过近而放电。为此，采取加长横担长度以及在重点杆塔上装“V”型悬垂(即采用2串悬垂组装成三角形，使导线在大风天气下不产生风偏)的措施，彻底消除了此类隐患。
　　
　　5鸟害故障原因及预防措施
　　
　　5.1鸟害故障原因
　　
　　鸟害历来是造成线路故障的一个重要原因。由于输电线路多位于野外，容易招致鸟类在杆塔上筑巢或站立，鸟类带至杆塔上的树枝或其他物品及鸟粪在杆塔绝缘子上的堆积都容易造成线路跳闸。
　　
　　5.2预防措施
　　
　　(1)增加鸟类聚集区的线路巡视次数，随时拆除鸟巢。
　　
　　(2)借鉴其他地区防鸟害的有效措施，如在输电线路上选取部分杆塔安装防鸟刺等。
　　
　　6导线机械损伤故障原因及预防措施
　　
　　6.1导线机械损伤故障原因
　　
　　在运行过程中，电力传输导线将受到风振动、风舞动、电气连接点的可*性、导线机械强度、闪络、腐蚀等考验，任何一方面的欠缺都会造成导线的机械损伤故障。其中风振动对线路影响的普遍性和威胁性尤为突出。
　　
　　在克拉玛依地区，风速在0.5m/s以上的微风十分普遍，而风振动就是风速在0.5～10m/s的情况下产生的。线路在长年经受风振动的情况下，会产生金具、杆塔构件磨损，导线疲劳断股，甚至会造成断线事故。如在2002—2003年输电线路检修中发现的多处避雷线固定螺杆磨损及导线断股主要就是由于风振动造成的。
　　
　　6.2预防措施
　　
　　预防线路风振动的措施主要是进行周密详尽的线路巡视维护工作，及时补充掉落的防振锤。另外，在输电线路投运前对防振锤的安装质量一定要严格验收，避免线路运行一段时间后就发生防振锤跑位、掉落现象。
　　
　　7配电线路故障越级造成输电线路故障的原因及预防措施
　　
　　7.1故障原因
　　
　　配电线路故障越级造成输电线路故障在克拉玛依地区屡有发生。如2002-04-12，35kV燃五线过流保护动作跳闸，经过巡查发现，原因为6kV线路五区南三线F43柱上开关支线30号杆中相绑线断，造成线路相间短路，但因5号简易变电站6kV出线开关整定值不适合，不能及时断开故障点，造成6kV线路故障越级到35kV燃五线，连续烧毁5号简易变电站35kV跌落保险，并给故障巡查判断带来一定困难。
　　
　　7.2预防措施
　　
　　(1)加强对配电线路的负荷调查，根据实际情况给变电站出线开关设定适合的整定值，保证开关能在线路故障时及时断开故障点。