500KV超高压输电线路故障分析

樊星 潘庆明 赵佰栋 申学德 牛明凯

摘 要：近年来，伴随着人们生活水平的不断提高，人们对于电力的需求越来越大，而电网在实际运行中，超高压输电线路经常出现故障，存在极大的安全隐患，已经影响到人民的财产安全，如何进行科学的故障分析，制定适当的防范措施已经成为当今时代的重要课题。因此，做好500kV输电线路运行维护和故障防治是十分必要且重要的。本文首先对故障原因进行了分析，随后总结了查找500kV超高压输电线路故障的一些经验，最后提出了500kV超高压输电线路故障的防范措施以供实践借鉴。

关键词：500kV；输电线路；检修要求；故障分析；预防措施

一、500KV超高压输电线路故障分析

500kV输电线路，因为其直接暴露于自然环境当中，极易受到雷电、污秽、大风以及外力破坏等因素的影响，造成各种故障的产生。

1、雷击故障

雷击是500kV超高压线路故障发生的主要因素，一旦雷击发生，不同种类的雷所导致的结果也会存在一定的差异。直击雷发生率较高，同时对输电线路所带来的破坏也十分严重，会直接毁坏输电设备的绝缘。当发生绕击雷时，输电线路电位会出现上升，严重时还会导致线路绝缘被击穿和损坏。当反击雷发生时，不仅会导致输电杆塔电位升高，同时还会使输电线路压出一个过电压，当杆塔电位与过电压电位差大于绝缘闪络临界值时，则会导致输电线路闪络发生。在这些雷击现象中，绕击雷发生频率最高，也是对500kV输电线路运行安全存在的最大威胁。绕击雷发生具有季节性，因此在实际工作中，需要在夏季绕击雷发生频率最高的月份发，加强对线路进行检修和维护，在检修过程中对于跳闸故障可以进行一次强送电处理。

2、污闪故障

此类故障主要原因来自于污秽层，在天气干燥时污秽层的电阻较大，一般不会发生闪络，特别是在雾天和雨雪天气环境下，空气湿度较大，输电线路绝缘层表面会出现凝雾的情况，线路上的污秽层会处于饱和受潮下，污闪发生机率较高，严重威胁线路运行的安全。

另外，高压电线上时常可以见到栖息的鸟类，而这些鸟类与之而来产生的粪便便会覆盖在输电线路上，加之山区树林的遮蔽以及风雨的侵袭，就会导致输电线路发生污闪事故，造成故障。

3、风偏故障

500kV超高压输电线中常见风偏故障的表现形式有：导线对杆塔放电、导线与导线之间放电、导线对周围物体放电，其共同特点是对塔身、导线等的烧伤痕迹均较为明显，一般来说，风偏会导致架空导线对杆塔构架和架空导线之间的放电，产生相间短路故障。而且一旦大风风力超出了杆塔设计的应力强度，则会导致线路杆塔出现倾斜、损坏，从而导致导线舞动的现象。

三、500KV超高压输电线路故障预防措施分析

1、加强在线检测输电线路运行状况的力度

在线监测主要是通过各种探测仪器检测输电线路的温度、漏电情况等，通过设备将其转换为数据或者图像内容，使输电线路故障更加清晰地呈现出来，更容易断定故障点。同时，通过积累的相关资料能够加强线路状态运行状况预测。可以对故障多发点加强监测，并且做好评价，制定好故障应急方案，尽量降低故障率，提高处理效率。通过在线监测能够更加高效准确地断定故障点，同时降低了超高压对检修人员带来的危险，不但能够保障线路的安全运行，同时提高了工作人员的人身安全，有着良好的经济和社会效益，是未来的发展趋势。

2、强化输电线路运行维护

加强输电线路行维护管理，能够为输电线路的安全、可靠运行提供重要的基础保障。对于线路巡视工作，一定要始终根据要求展开工作，对架空电线与接地体之间的部分予以重点检查。在此基础上，还需要对接地网开挖作业加大检查的力度，若工作不到位就无法对接地网情况给予更深入地了解。在实践运用过程中，除了使用降阻剂的线路杆塔接地体，一定要重视开挖检查与测试的工作力度。针对已经出现锈蚀的接地引下线需要及时进行更换，以保证装置连接的良好性。在天气良好的情况下，且土壤干燥的情況下，需要针对线路杆接地电阻展开全面测试。一旦发现线路杆塔的接地电阻超出了允许范围，一定要及时修改计划内容。

3、采取有效的防污闪辅助措施

为降低线路的污闪跳闸率和事故率，避免重要线路发生污闪事故，杜绝电网大面积污闪事故，应严格执行GB/T 16434-1996以及其他相关规定。完善防污闪管理体系，明确各级防污闪管理人员的职责。对绝缘子实行全过程管理，加强零值、低值绝缘子的检出工作，保证绝缘子运行状态良好。坚持定期进行线路绝缘子的盐密测量，及时了解污源变化和气候变化，并根据变化情况采取有针对性的防污闪措施。及时修订污区分布图，做好防污闪的基础工作。

运行线路的外绝缘配置应不低于所处地区污秽等级所对应的爬电比距上限值，不满足要求的应予以调整。受条件限制短期内不能调整的，应采取有效的防污闪辅助措施。坚持适时的、保证质量的清扫，落实“清扫责任制”和“质量检查制”。有条件的单位可开展以盐密指导清扫的工作。复合绝缘子具有较强的抗污闪能力，可按DL/T 864-2004的要求选用，但在使用中须考虑防雷要求，同时应加强对其端部密封情况的检查。

4、安装避雷器提高防雷水平

避雷器的安装可以更好的与线路绝缘子串并联，提高输电线路的反击和绕击防雷水平，对线路中的绝缘体有一定的保护作用，免遭雷电的打击。在安装避雷器时，要选择经常遭受雷击的杆塔，即多发雷区和容易遭受雷击的输电线路地段。在安装避雷器的数量上，要根据线路容易遭受雷击的频率来确定避雷器的数量，从而提高塔杆的反击防雷水平，最终减少绕击跳闸率。

5、以信息化设备辅助故障预警

信息化的设备能够实现现场监测数据和视频通过3G无线进行传输，当系统传感器监测到现场发生异常时，系统便立即发出报警信息，同时会通过网络将现场情况传送到信息监控中心，使运行维护人员能第一时间采取措施，让山火险情被控制在萌芽状态。山火卫星监测装置、直升机巡线、红外线遥测、GPS定 位等随着这些高科技、新技术的逐步推行，这些设备的运用让电力公司在特高压线路运维中如虎添翼，大大提高了工作效率和安全系数。探索建立一个直升机、无人机和人工巡视三位一体化的巡线模式。现在国内无人机技术日臻成熟，公司将坚持科技运维的方针，总结轻型固定翼无人机的成功经验，推广应用适合地理人文环境条件的无人机超高压巡线模式。

结束语

总之，输电线路的运行安全直接影响着人们的生活和生产，发生了故障就极有可能导致整个电力系统瘫痪，因此必须要为此做好定期的检修工作。防治结合，降低检修工作的工作量以及工作的难度，并且在进行检修工作期间，应当全面分析 500kV 输电线路的运行状态，综合实际的现场情况，严格执行检修技术的规范要求，以此来确保检修工作的正常运作，排除故障，保障线路的正常运行，更好地保障电网安全。

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（作者单位：国网辽宁电力有限公司检修分公司）