输电线路运行安全影响因素分析及防治措施

陶祥博

【摘要】输电线路的运行安全关系着电力输送的安全与稳定，由于输电线路具有距离长、覆盖范围广、回线路多、重要通道密集等特点，加之沿途具有复杂的地理环境和气象环境，容易对输电线路的运行安全造成不利的影响。本文对输电线路运行安全的影响因素，进行了分析，并提出了相应的防治措施。

【关键词】输电线路；运行安全；防治措施

我国各电压等级的输电线路都得到了较快的发展，输电线路往往要覆盖广泛的区域，沿途复杂的地理环境和气象环境的影响，会受到极端气候的侵袭。特别是一些重要的输电通道，由于其经常配置多条特高压线路和超高压线路，跳闸的现象时常发生。对输电线路运行安全造成影响的主要因素有鸟害、污闪、风偏，山火、冰害和雷击等，本文对其中比较重要的影响因素进行了总结，并提出了相应的防治措施，希望能够切实保障输电线路运行安全。

1、输电线路运行安全的影响因素

1.1污闪

有关部门对于污闪对输电线路运行安全的影响非常重视，通过对污秽和污染源的调查完成了污区分布图的编制，加大了科技投入，定时检测和更换自爆玻璃绝缘子、低零值瓷绝缘子、绝缘调爬等设备，并且推进的防污措施，包括带电绝缘剂清洗、带电水冲洗、喷涂 RTV 防污涂料和线路清扫等。据统计2013年的巫山跳闸率仅占线路总跳闸率的1%以下。

然而近年来大范围的雾霾天气，也加重了忽闪对输电线路运行安全的影响。空气中近地面的微小水滴组成了物，大气的湿度接近了饱和。而霾属于空气中极细微的氢氧化物、氧化硫、干尘粒等，雾霾经常共生，吸收空气中溶于水的氢氧化物和二氧化硫，从而形成悬浮物滴。输电线路的运行会受到雾霾天气的严重影响，使绝缘子的积污增加，而且还会湿润绝缘子上已经积聚的污秽。雾霾的持续时间越长、雾霾越浓，造成的危害就越大，从而造成绝缘子污闪性能的下降[1]。

1.2强风

由于极端天气的频发和电网规模的不断扩大，近年来由于强风造成的线路跳闸情况越来越多，造成的损失也越来越大。

①紧凑型线路的相间风偏故障。在大风条件下，紧凑型线路杆塔的档距中导线随风而摆动，在操作过电压和工作电压下很容易出现闪络的现象。风与导线的夹角与档距长度以及导线位移有着直接的关系，夹角大会增加风力的作用，而档距长也会增加导线的位移。

②龙卷风造成的线路倒塔。龙卷风是平坦空旷地区中强烈的冷暖对流造成的，其最大瞬时风速能够达到50m/s以上，有很强的破坏力。输电线路现有的设计标准难以抵御龙卷风的侵袭，容易发生风灾倒塔。与此同时我国输电铁塔抗风设计规程较低，也容易造成风灾倒塔[2]。

③飑线风引起风偏放电。当地供热供气与高空冷空气，产生强对流是容易出现飑线风，飑线风具有阵发性强、风速大等特点，往往还伴有冰雹和雷雨，很容易造成导线的偏移，减小导线干塔尖的距离，降低间隙的放电电压。伴随而来的暴雨也会形成定向水线，如果其方向与闪络路径的方向相同，也容易产生颗粒触发放电。触发放电在酸雨条件下更为强烈，进一步降低了间隙间的放电电压，当其超过空气间隙的绝缘强度时就会引起间隙的击穿放电。

1.3雷击

迄今为止造成我国输电线路跳闸的主要原因仍然是雷击，地面倾角、杆塔高度和避雷线保护角与雷电具有十分密切的关系，如果保护角变大，就会减弱地线对导线的屏蔽作用，从而加大绕击区；如果塔高增加，也会减弱地线对导线的屏蔽作用，从而加大绕击区[3]。外侧暴露弧段会随着地面坡度的增加而增加，这些都会加大绕击概率。线路所处位置的局部地形也与绕击具有密切关系，比如线路两侧地面具有较大的倾斜角，因为线路两侧加大了暴露弧段，因此就有可能导致绕击的现象出现在两边。

1.4冰害

近年来电网经常受到覆冰灾的影响，因此冰害在很大程度上是电网的安全运行受到了严重的威胁。冰害会造成数线线路的断线、倒塔、舞动、冰闪。融冰期常常发生冰闪，冰闪的机理过程与污闪是类似的，因此要防止轻覆冰闪络应该从清扫线路污秽和增大爬电距离入手。在高海拔地区的输电线路更容易受到冰害的影响，而覆冰厚度又会受到低温冰冻天气持续时间的影响。

2、输电线路运行安全的防治措施

2.1将运维大数据综合分析系统建立起来

要对雷电活动区、污区、风区和冰区的数据进行整合，并考虑数线线路的气象数据、运行数据、地理数据和线路数据等，将数线线路的全域数据系统构建起来。只有这样才能对其规律和特性进行掌握，将各类故障的分析模型建立起来，从而实现其高级应用功能，例如运行状态评价、线路设备评价和故障分析预警等等，从而做好防灾减灾、应急抢修工作，并支持差异化的运行维护和设计。

2.2推动机械化检修设备和自动化检测装置的研发

我国输电线路的长度越来越长，线路数量越来越多、电压等级也不断提高，为了使运维效率得到有效的提高，必须推动输电线路的检测、检修、监测和巡检的装备和技术走向智能化、机械化和自动化。

在检测和监测输电线路运行状态时，可以使用巡检平台和在线监测，使其具有更强的状态感知能力，将智能输电网构建出来。当前我国已经开始了在线监测的相关尝试，今后的在线监测设备将向耐候性、稳定性等方面发展。在巡检方面主要是研究和应用无人机巡线技术，并配备机载激光雷达、紫外成像仪、红外成像仪、可见光检测仪等。今后的无人机巡检系统还将向长距离发展。在检修设备方面，应该不断推广绝缘斗臂车和直升机的应用，其具有使用方便、安全性高的特点。我国将在特高压交直流输电检修中更多的应用直升飞机，并在500kV交直流输电线路检修中更多的应用绝缘斗臂车[3]。

2.3建立一体化的监测系统

电网设备的检测方法在一些大范围自然灾害以及極端气候下很容易受到较大的局限，要想能够对线路的状态进行全天时、全天候以及全局的探测，就要对卫星广域遥感遥测技术进行深入研究。在大范围灾害天气下卫星遥感技术能够有效的监测输电线路走廊的线路状况、植被、地质以及走廊地形等情况，同时也可以监测走廊山火、地质灾害以及杆塔损毁等，同时还能够将有效的监测数据提供给线路的故障抢修工作，特别是一些重要的输电通道由于集中分布了超、特高压输电线路，所以必须要将立体化监测系统建立起来。

2.4建立一体化运行维护体系

一体化运维体系主要包括检修运维系统、故障分析系统以及感知监测系统等，其能够将一个地空立体化系统形成，从而有效地感知和监测线路状态。一体化的运行维护系统能够通过对输电线路全域数据系统的利用对故障特性规律进行总结，对各种数据信息进行挖掘，从而可以将故障分析模型建立起来。通过对自动化以及机械化的检测检修设备的研发和应用，能够有效地促进线路检修和运维工作质量以及工作效率的提升，将故障准确的确定下来，并且予以消除，这样就能够使快速恢复能力得以显著提升。总之，通过对信息化手段和方法的借助，就能够形成结合检修维护、状态分析以及感知监测的智能化运行维护体系。

结 语：本文对输电线路运行安全影响因素进行了分析和介绍，并且深入研究了运行检测设备的运用以及运行维护体系的建立，通过对机械化检修设备以及自动化检测装置的研发，可以将一体化监测系统建设建立起来，从而有效的保证输电线路的运行安全。

参考文献

[1] 王少华，胡文堂，龚坚刚. 浙江电网架空输电线路绝缘子串的自然积污特性[J]. 高电压技术. 2014（04）

[2] 吴田，刘凯，黄金领. 500kV输电线路杆塔接地电阻季节变化特性测量与分析[J]. 电力科学与技术学报. 2014（01）

[3] 蒋兴良，董冰冰，张志劲. 绝缘子覆冰闪络研究进展[J]. 高电压技术. 2014（02）