输电线路运行安全影响因素及防治措施分析

2015-04-16陈细玉

建材与装饰 2015年51期

陈细玉

（国网湖南省电力公司永州供电分公司湖南永州 425000）

1 引言

近些年，我国电力网络建设规模不断扩大，高压输电线路的运行效率不断提高。在国家的的大力投资和努力下，输电线路的覆盖范围不断扩大，偏远地区的供电也有所保障。但是由于输电线路的长度不断增加，且大多处于偏远地区，其会受到复杂的地理环境和恶劣天气的影响，使得输电线路运行过程中出现各类故障。对此，需要根据加强对故障的检修力度，并且采取措施排除故障，提高输电线路的运维能力，促进输电线路的安全发展。

2 影响输电线路运行因素及应对措施

2.1 强风

随着电网建设规模的不断扩大，使得输电线路的运行已经成为了和电网建设息息相关的关键所在。目前在输电线路运行过程中，经常会受到强风的影响使得线路回路在风偏的作用下出现跳闸。据调查数据显示，在2013年，我国某地区的高压输电线路出现跳闸次数为200次左右，影响了输电线路运行的稳定性，也造成了很大的经济损失。一般情况下，有三种类型的强风会造成风偏放电。①飓线风，如果高空冷空气和低空的热空气相遇时，就会产生比较大的对流逐渐形成风带。在中上旬，是飓线风发生频率较高的时间段，且这一期间的瞬间风速高达30m/s，并且经常伴随着雷雨和冰雹，最终形成水线。当水线和闪络的方向一致时，就会发生发电。②大风，当紧凑型线路杆塔在大风的影响下，会随风摆动，在经历了长时间的风吹之后，输电线路的垂直位移会大于水平位置。③龙卷风，当龙卷风和地面之间的距离小于50m时，其瞬间风速可高达50m/s，这种风力会使得输电铁塔受到不同程度的损坏。对此，需要对发生风偏放电的原理进行分析。造成风偏放电的主要原因是风力和温度变化，而风偏放电的发生会对局部的输电线路的安全运行造成影响。在防风阶段，需要对输电线路的路线进行合理设置，但是需要对该区域以往线路覆盖相关资料进行收集，并结合该地区的地形选择风力最小的走向和位置，架设输电线路。为了弱化风力对于输电线路的影响，可以通过营林造林措施达到防风效果，也可以对输电杆塔的地基进行加强，保证在有大风时，输电杆塔不会出现位移或者是倒伏。

2.2 雷电

相关专家学者经过多年的研究表明，当雷电绕击率受到了其他因素的影响，如杆塔高度、避雷线保护角影响，就会使得地线丢与导线的屏蔽效果大打折扣，绕击区的范围会不断扩大。同时当塔高超出规定范围时，地面所起的屏蔽效果也会比较微弱。更为严重的是，当输电线路两端的倾斜角增加时，输电线路的运行就会受到影响。如输电线路位于山峰或者是山脊上，输电线路两端的露弧段长度增加，此时当输电线路遭受到累积，就会放电。输电线路上坡的暴露弧段减少，下端的弧段增长，遭受雷击时，也会出现跳闸等故障。对此，可以架设避雷线。避雷线可以有效屏蔽雷电对于输电线路的侵袭，也可以降低感应雷过电压的几率，从而降低绝缘子串中的电压。同时可以预先放置电棒和负角保护针，通过设置负角保护针，缩短导线和地线之间的距离，并提高耦合系数。另外，需要对电压的分布情况进行调整，降低输电线路雷击故障的发生频率。消雷器也是避免雷击负面作用的有效措施。当前，很多电力企业也是通过耦合地埋线放置雷击事故的发展，耦合地埋线的设置可以提高接地电阻，将地线架空，使得地线能够对雷线进行分流和耦合，提高输电线路的防雷水平。据统计，该措施的应用将故障率降低40%左右。

2.3 鸟类

鸟巢以及鸟粪也会对输电线路的运行造成影响。很多鸟类会在输电线路上停留甚至是筑巢。若将鸟巢处于输电线路之间，就会形成一个小范围的闭合电路。如果出现了线路干扰，就会造成线路短路。另外，当输电线路上的鸟巢数量过多，输电线路不能负荷，就会下坠或者是扯断。如果鸟粪挂在了绝缘子上，鸟粪会自然下落，但是会将横担以及输电线的空气缝隙覆盖，造成闪络。对此，可以在第一片绝缘子的上方安装塑料的防鸟帽，其主要有两个功能，如避免输电线路的局部污染和鸟类对输电线路的破坏。同时，也可以安装防鸟刺，避免鸟类排泄物的堆积。

3 防治输电线路运行安全故障的措施

3.1 提升监测和检修设备的性能

电力企业为了保证输电线路运行安全，要将设备性能的检测和监察作为运维工作的主要内容。通过多年的努力和实践，实现输电线路大范围的监控局面。但是随着电压的日益增高，电网运行对于输电线路的运行提出了更为严格的要求。电力企业为了提高运维效率，需要按照设备自动化和智能化发展道路，借助高新技术加强对输电线路的监管强度。在日常的工作中，技术人员可以通过巡检平台了解到输电线路的分布情况和基础的运行状态，也可以通过计算机和通信技术得知运行数据。同时，可以运用成像仪和机载激光雷达等设备开展全方位的监测工作。为了能够满足检测工作实施的要求，电力企业可以引进GPS自主线路导航控制和线路杆塔自动跟踪等功能的无人巡检系统对输电线路进行监管，使得工作人员能够全面掌握输电线路运维情况。

3.2 建立健全的监测系统

电力企业为了弱化天气和地理环境等不可控因素对于输电线路运行的影响，建立健全监测系统，且要做好防护工作，避免外界环境对于监控功能的影响。尤其是在高原和山区，输电线路中存在着各种各样的障碍物，且由于长期暴露于室外，可能会受到地形、植被的影响。对此，技术人员可以对走廊山火和地质灾害的监控，开展抢修工作。在检测系统的应用背景下，可以弥补传统电网监测的技术和范围局限，技术人员可以通过数据库及时掌握天气变化信息和地形地貌数据，对输电线路进行调整，避免一些不必要的故障出现。除此之外，可以通过为卫星遥感遥测技术的应用，使得监测系统的功能更加完善。因为超高压输电线路的主要输电通道就是电能输送的主要途径，只需要该通道出现了故障，就会引发输电线路整体运行受到影响。由此可见，输电线路监测系统应用的必要性。

3.3 完善运维体系

作为电力企业，为了保证输电线路的正常运行，需要建立相应的运维和运维分析系统。运维系统主要包括故障分析系统、感知检测系统，可以充分发挥该系统的功能，强化输电线路运行的能力。相关技术工作人员可以根据实时监测数据对故障情况进行分析，在预警系统的指导下，准确找出发生故障的位置和引发故障的原因。与此同时，在运维分析系统的影响下，可以根据地理、天气等建立数据库，为防灾减灾提供必要的依据。