高压输电线路运行故障及检修维护要点

王琪澳

（中国南方电网超高压输电公司昆明局，云南 昆明 650217）

0 引 言

通常使用的电能是由发电厂发出，经过远距离的传输到达所需用电处。这些电能不能直接通过普通的电线进行远距离输出，需要利用高压输电线路传送。电能输送到达用电地时，通过降低后才能使用。一般的高压输电线路分为电缆输电线路和架空输电线路。前者多用于城市和跨江河线路中，埋于地下；后者通过输电杆塔、导线、地线悬于空。应注意，不论是埋于地下还是悬于空中，都会受到地形地势、自然环境和人为影响的破坏。因此，对高压输电线路运行过程的故障检修或定期维护尤为重点。

1 高压输电线路检修与维护现状

高压输电线路正常运行影响着整个电网的运行和电力系统的稳定性能。目前，多采用监测加检修的方法对高压输电线路进行运行保护。使用最多的检修手段为红外线在线诊断技术，即通过红外线在线诊断对高压输电线路进行实时诊断，判断高压输电线路的故障信息和故障发展趋势。

（1）热图谱分析法。根据高压输电线路的设备在正常运行和异常运行过程中形成的热图谱不同，通过实时监控分析图谱成像，以较精确地判断高压输电线路的运行情况。这种分析方法的精确度较高，可靠性较强，适宜在实时监控中使用。

（2）相对温差判断法。相对温差的判断较为简单，直接通过相邻两个监测点的温度比较，较直观地判断测点温度。因为相邻两个监测点间受地理环境、自然环境等影响大致相同，在同一个层面上保证两测点间温度差较小，所以当相邻两监测点间温差较大时，可以作出检修判断。但是，应该考虑到受环境温差带来的影响，需要科学设置温差大小。

（3）表面温度判断法。该方法应用于某些表面发热或极少数设备故障检修，可直接测量发热设备的表面温度，在超出标准时，判断是否故障、是否需要检修与维护。该方法的缺陷是标准的控制不易。由于目前没有对金属发热标准相关数据的出台，导致发热标准的控制不够清晰[1]。

2 高压输电线路运行故障产生的原因

由于大部分高压输电线路是露天状态下运行的，且输电距离长、分布范围广，使得露天高压输电线路容易遭到鸟类、天气等影响。

（1）覆冰影响。在较寒冷地区，受到天气环境的影响，高压输电线路上经常出现覆冰现象，对高压输电线路支架与电线的承受力颇具考验。一旦覆冰情况严重，很容易出现高压输电塔的倒塌、线路断线等问题，直接影响高压输电线路的运行而产生运行故障。

（2）雷击影响。高压输电线路本身具有外绝缘保护，但在强雷电天气下，受到雷电的电势流影响，会造成电网设备、高压输电线路等受到影响，或者直接受到电势流的机械作用，导致电网与输电运行的中断和破坏。

（3）鸟类影响。鸟类经常停留在高压输电线上。当它们只停留在一条高压输电线上时，并不对输电线造成影响。但是，鸟类在飞行过程中，将衔草或树枝等落在两条高压输电线上时，会形成高压输电线的短路或接地事件而造成严重影响。另外，鸟类的粪便落在杆塔绝缘子表面，会造成跳闸停电现象。因此，鸟类对高压输电线路运行故障的影响较多，需要高度关注。

（4）明火影响。一般在山顶设有杆塔，通过山的间距设置杆塔距离。但是，目前有较多活动都在山中进行，如祭祀，导致人为明火的形成。此外，受到高温天气的影响。这些情况的出现可能会在一定程度上影响高压输电线路的正常运行而产生运行故障。

3 高压输电线路检修与维护要点

对于高压输电线路的检修与维护，最重要的是彻底解决已知问题。针对上文所述的覆冰影响、鸟类影响、雷击影响和明火影响等，在此提出相应的解决策略与要点，并从其他相关方面总结高压输电线路的检修与维护的要点。

（1）覆冰问题。覆冰现象造成的高压输电线路运行故障，是高压输电线的承重质量和杆塔的承重量不足于承受大面积覆冰。因此，一是加强对高压输电线承重质量的设计，设计能够抵御相应面积覆冰情况的高压输电线，保证输电线质量与承重力；二是尽量采用耐张塔，确保杆塔的承重能力，减少由于杆塔倒塌产生的影响；三是缩短高压输电线距离，减少覆冰面积；四是在覆冰季节前做好预先维护措施，保证输电线与杆塔没有缺陷；五是在覆冰季节时加强对高压输电线设备的监测，在发现大面积覆冰情况时，利用电流溶解法或机械排水法消减冰层。

（2）雷击问题。因为雷击天气的出现和雷击强度的可预见性较小，所以高压输电线路与电网设备受到雷击影响的问题具有较强的不确定性和复杂性。因此，对于这种不可抗力因素，应该采用预防手段尽量减少破坏。保证防雷装备如避雷针、负角保护针等的使用到位。另外，可以通过降低杆塔接地电阻、设置耦合地线等方式进行防雷。为减少由于突然性跳闸造成的大面积用电影响，可以在高压输电线路的防雷措施中增加补救措施，通过自动重合闸的使用，在出现短路现象时，自动重合闸实现自动合闸，以快速恢复供电。

（3）鸟类问题。由于鸟类的生活规律与习性影响，少量的衔草造成短路现象无法完全防止，只能通过实时监测系统的作用，尽量减少短路时间过长造成的影响。对于鸟类粪便带来的影响，可以通过分区段方式，根据鸟类生活习性进行防鸟措施的开展，控制杆塔上鸟类的集聚数量，减少大面积鸟类粪便对杆塔造成的不良影响[2]。

（4）明火问题。山中明火的影响大部分是人为影响，因此对于山中点明火的事件应严厉禁止，并加派管理人员对巡视，杜绝由于明火带来的高压输电线路、设备影响与森林资源的破话。此外，对于高温天气、物理现象和不受控的人为影响，可通过对山中位于高压输电线路周边的树木进行区段砍伐等方式，避免受到明火时的影响扩大。

（5）全面分析研究电网线路故障安全情况。检修与维护的目的是促进高压输电线路的正常运行。因此，在高压输电线路故障产生与故障安全性分析过程中需要做到精确，保证检修快速与维护的完整性。应建立详细的监测系统，通过实时监测进行大数据分析，向检修与维护人员传递具体数据信息，保证数据准确与检修维护到位。对此，对输电线路导线与建筑物的最小垂直距离提供分析数据，如表1、表2、表3所示。在展开全电网线路的安全性检查时，根据最大计算弧垂、输电线路导线与建筑物之间的距离阈值展开维护调整。例如，110kV距离下，建筑的最小垂直距离为5 m；当小于5 m时，要采取措施重新检测。

表1 在最大计算弧垂情况下，输电线路导线与建筑物的最小垂直距离

表2 在最大计算风偏情况下，输电线路导线与建筑物的最小净空距离

表3 在无风情况下，输电线路导线与建筑物的最小水平距离

（6）加强检修与维护人员的专业意识。高压输电线路运行故障产生的原因多种多样，需要检修与维护人员具备足够的专业性知识进行分析判断与检修维护工作的开展。因此，需要加强从事高压输电线路检修与维护工作的工作人员的专业意识，不仅保证检修与维护工作的到位，也以专业意识保护自身，避免由于专业性不足造成的设备、人员损伤情况发生。

（7）全面、定期开展检修与维护工作。高压输电线路的分布范围广、点多、面多，为了减少高压输电线路运行故障造成的用电事故、设备损伤，需要定期开展较全面的检修与维护工作。此外，需加强日常维护力度，增加维护与检修工作的综合性，从源头上保障高压输电线路的正常运行[3]。

（8）利用无人机或是直升机展开突发故障的检测维修。人为开展高压输电线路的检修维护，通常是针对日常的设备损坏问题，而一旦出现突发情况，高压输电线路故障将直接导致该领域的电力输送安全。利用无人机和直升机展开空中巡逻，采集高压输电线路数据，通过专业软件建模分析采集数据，可以准确排查故障点和故障原因，从而在最短时间内展开故障检测维修，减少社会经济损失。这不仅有效提高了输电线路智能化巡检水平，而且大幅度提高了生产检修作业质量和效率。

4 结 论

对于高压输电线的运行状况，在运行过程中容易受到一些自然因素、地势地形因素和人为因素的影响。但是，为了能够保证高压输电线路的正常运行，不影响输电作用，应该通过检修与维护工作进行预防与保障。因此，可以运用通过上述解决措施，关注检修与维护的要点，以提升高压运输电线路的正常运行几率。