浅析500kV输电线路故障跳闸原因及预防策略

赵建敏

（神华国华孟津发电有限责任公司，河南 洛阳471112）

0 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。因此，认真分析500kV输电线路故障跳闸的原因，并探讨其预防策略显得尤为重要。

1 导致500kV输电线路发生跳闸故障的主要原因

（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。

（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。

（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。

（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［1］。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输电线路跳闸故障的有效措施

2.1 正确安装避雷装置

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，首先必须正确安装避雷装置。当500kV输电线路经过气候条件较为复杂，尤其是频繁出现雷雨天气的区域时，正确安装避雷装置能够起到有效的防雷作用。正确安装避雷线能够最大限度地避免雷电直接打在输电导线上，使流经输电线路杆塔的雷电流大大减小，从而起到分流雷电流的良好效果。大量实践证明，输电线路电压越高，避雷线能够发挥出的防雷效果就越明显［2］。因此，有效预防500kV输电线路跳闸故障的方法之一便是正确架设避雷线。同时，当土壤电阻率较大时，埋设接地线的难度会大大增加，从而使接地网难以达到设计标准。在这种情况下，正确安装避雷针是解决该问题的有效方法。当输电线路直接遭到雷电击打时，避雷针会主动分流雷电流，从而发挥出良好的防雷效果。

2.2 加大气象资料收集力度

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，还必须加大气象资料收集力度。通过分析导致500kV输电线路发生跳闸故障的主要原因，可以发现大多数跳闸故障是由气象因素引起的。因此，应做好气象资料收集工作，不断加强与相关部门（如森林部门、林业部门、气象部门等）的沟通与联系，努力形成多个部门协同作战的良好氛围［3］。同时，相关人员还应严格按照国家电网公司给出的标准，全面而深入地剖析导致各种气象现象的原因，收集整条输电线路经过的所有区域的气象资料，针对输电线路容易发生跳闸故障的区域，重点加强气象观测。另外，相关人员在开展气候观测工作时，应详细做好相关记录，并在认真校正之后及时将观测结果反馈给相关上级部门，以便后续统一处理。

2.3 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［4］。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。

2.4 改善不合格的接地网

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，改善不合格的接地网无疑也是有效措施之一。在输电线路施工时，某些施工单位为了使自身获得更多的利益，往往会私自将接地网的钢筋长度缩短，这样一来，就会导致接地电阻增大，从而使输电线路更加容易遭受雷击。因此，在输电线路施工过程中，相关人员应遵照相关施工标准和施工图纸进行操作，并严格按相关规定和要求进行接地体的掩埋［5］。同时，随着输电线路投产运行的年限不断增加，接地体会逐渐被腐蚀，再加上前期接地体的掩埋不符合相关规范，输电线路的电阻必然会越来越偏离合格标准。因此，相关单位应定期检查和分析容易发生雷击跳闸故障的输电线路的接地网，并在雷雨天气来临之前预先对接地网进行改造和整修，充分保证接地体的电阻始终保持在合格状态，最大限度地避免输电线路由于遭受雷击发生跳闸故障。

3 结语

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。

［1］马钊.500kV输电线路雷击跳闸原因分析及防范措施［J］.河北电力技术，2010，66（2）：2 169～2 170

［2］董秦.500kV高压输电线路的雷击故障分析及其防治［J］.科技视界，2013，71（9）：1 156～1 157

［3］段建军.500kV超高压输电线路雷击跳闸原因分析及处理措施［J］.河北电力技术，2011，53（5）：1 092～1 093

［4］钟卫春，曾灵聪，容予，等.浅谈江西500kV输电线路防山火对策［J］.江西电力职业技术学院学报，2014，35（2）：189～190

［5］唐明贵，郭咏华，张金瑞，等.500kV输电线路舞动分析及治理［J］.电力建设，2011，59（4）：2 167～2 169