500kV超高压输电线路故障诊断与防范策略研究

廖思源

(国网吉林省电力有限公司吉林检修公司，吉林 吉林 132000)

目前，丰富多样的输电设备逐渐渗入各大城市中，对人们的生活产生着一定的影响，但因为500kV超高压输电线路存在于室外，外界环境一旦出现明显的变化，则500kV超高压输电线路同样会因此受到干扰，为了能够缓解这种问题，本文具体研究了500kV超高压输电线路的故障问题，并且结合自身的知识以及实际情况，提供了相应的防范措施，希望可以为超高压输电线路的故障及防范提供一定的参考价值以及借鉴意义。

1 高压输电线路概况

超高压输电主要包括500～1000kV电压等级输送的电能。我们把220kV输电指标当做100%，电能在各个领域以及城市得到了广泛应用，大多数会用到长距离的运输，为了把运输成本有效地降低，使输电效率更高，就应采用超高压输电这个有效途径。超高压输电的适用性更强，有利于社会的良好发展。

2 500kV输电线路在线路结构上的特点

2.1 导线

500kV超高压输电线路选择的为分裂导线，分裂导线的机械负荷非常大，其悬垂绝缘子串采用的是单串，以及双串xp-16绝缘子串。

所选择的绝缘子组装类型与导线总拉力是息息相关的，500kV超高压输电线路选择的为分裂导线，通常选用双串xp-30或者双串xp-21形式。用间隙棒把子导线控制好，从而使其始终呈现着分裂状态。

2.2 铁塔基础

较为普遍的500kV超高压输电线路铁塔的基础为钢筋混凝土自立式基础，假设该地区的地质条件较为恶劣，就有可能采用灌注桩基础。拿巴基斯坦Lahore-Gudu500kV输电线来说，自身地区有很多的地下水，并且环境也不优越，因此，只能选择灌注桩基础。我国最普遍的铁塔基础现在是斜柱式基础，在设计的时候，确保基础轴线与铁塔保持相同的倾斜度，因此，上方压力直接传递至地面与基础上，不仅可以把基础承载量有效的提高，还可以把混凝土用量降低。

2.3 杆塔形式

我国以及其他国家应用广泛的500kV超高压输电线路架设方式为铁塔，我国应用最广泛的架设方式为自立式铁塔，依据导线排列状况的不同，架设为很多差异性的形状，如酒杯型、干字型、猫头鹰型等。铁塔与普通的线路几乎相差无几，可是，超高压输电线路的负荷力、距离、塔头都大很多。

3 500kV输电线路出现故障的原因

3.1 在线路中风的问题

因为线路远远离不开长距离的输送，所以必然会接触外部自然环境。

一是微风振动产生的影响。线路遭到微风一直的干扰，会造成微风振动，不可避免地会导致导线磨损，通常情况下，线路振动会使与其相连的杆塔部件和金具松动，老化的速度比以往更快。

二是舞动带来的影响。线路如果出现了舞动，则破坏力也会非常大，通常会导致导线烧断、鞭击、金具螺栓松动、杆塔歪曲，绝缘子钢脚裂开引起导线脱落，并且造成跳闸的状况，使电网安全受到负面影响。

三是风偏故障的影响，此形式以耐张塔的跳线串对杆塔放电居多，从而引起线路跳闸。

3.2 常见的覆冰问题

现阶段，我国北方的覆冰问题较为严重，由于输电线路处在自然环境中，所以极易产生覆冰问题，恰恰因为这个问题的产生，500kV线路才会频繁地出现故障。导线覆冰大体上有四种情况，依次是湿雪、雾凇、混合冻结、雨淞。覆冰使导线的垂直荷载被加重，从而造成导线断裂。

3.3 线路自身存在的污闪问题

输电线路绝缘子要求在长期运行电压、大气过电压、内部过电压下都可以顺利地运行。但在绝缘子表面上存留了大量的污秽，受到小雨、雾天的影响，导致在运行电压中输电线路出现污秽闪络事故。

3.4 雷击现象

500kV线路的反击耐雷水平通常超过在100kA，但是，绕击耐雷水平仅仅为20～50kA，避雷线的保护角直接影响着绕击。

3.5 线路外力破坏故障

第一是电力设施保护区内施工带来的影响；第二是线下三跨施工带来的影响；第三是由于在输电线路的下部钓鱼、焚烧农作物、违章建房、山火等。

4 500KV输电线路故障查找

4.1 故障分析和故障查找同时进行

通常情况下，500kV输电线路都不在中心市区，相关人员从起始地到目的地花费的时间较长，所以接收到故障通知的时候，必须尽快组织相关人员来分析故障，并且要求距离故障地点最近的人员立即去现场查找故障，达到现场以后，首先，要参考调度给出的故障信息，有方向的查找关键的线路区域；其次，是参考线路故障的天气状况，仔细判断导致故障出现的原因，从而把查找范围缩短。

4.2 全面掌握故障分析的情况

在查找故障之前，故障查找人员必须对故障的线路情况有充分的了解，从而保证及时地查找出故障点，然后，采取修复的措施。

4.3 确保数据的准确性

对于500kV输电线路故障的查找而言，数据的准确性是极为关键的。在500kV输电线路故障跳闸以后，故障查找人员应参考行波测距数据、保护动作数据、在线监测数据、雷电定位系统数据等，从而确保数据的准确性。

5 超高压输电线路的故障预防措施

5.1 在线监测

在线监测指的是利用各个探测仪器对输电线路的漏电、温度等进行监测，在设备的借助之下，把其转变成图像与数据，从而使更加直观地展示出输电线路的各个故障，明确故障点的难度就会降低。并且，能够更有效地监测故障多发点，同时，把评价完成好，为了把故障率降低，还需要把故障应急方案提前制定好，从而大大提高处理效率。利用在线监测可以更直接有效地找出故障点，防止超高压危害到检修人员的安全，可以确保线路的安全运行，也为工作人员的人身安全提供有效的保障。

5.2 量测

通过新时期的信息技术来量测现场。新时期的信息技术不仅把线路巡视的工作效率有效地提高了，还加强了其效果，在信息技术升级以前，进行实地测量时，都是采用望远镜、经纬仪等，但是，在科技快速发展的现代社会中，RTK量测方式完美地取代了他们，直接把各类障碍物带来的影响降到最低，应用该技术可以完成自动化测量，测量的精准度会更高，速度会更快，并且利用数字模型这个工具，在对数据进行处理的时候更加简单。

5.3 绝缘子

绝缘子在输电线路中占据重要位置，目前，输电线路的需求逐渐增大，绝缘子也应发挥出作用。复合绝缘子的出现刚好可以实现。它的抗污闪性能非常好，可以减少线路的维护难度，可以推动电网的稳定发展。并且，复合绝缘子可以把铁架以及线路的重量有效地降低，因为在超高压输电线路的发展过程中，其关键部分就是复合绝缘子，有些发达国家的工程已经采用了复合绝缘子。我国企业意识到复合绝缘子的实际价值，也开始应用。在此过程中，需要按照具体的实际情况来选择。由于我国输电线路涉及到的领域较多，所以要依据当地的天气、污染状况等，对绝缘子进行科学的选择和设计。

5.4 环境预防

信息化的设备可以完成视频的传输，以及对现场数据的检测，倘若系统传感器感应到现场出现波动的时候，就会马上发出报警信息，把现场的实际情况反馈给信息监控中心，可以探索建立一个无人机、人工巡视、直升机三者有机结合的巡线模式。

6 结语

社会对电能的需求量由于受到国民经济增长的影响进行了大幅度快速试的提升，并且赋予了电力运输领域全新的生机，也带来了重大的挑战。本文主要研究了500kV输电线路目前存在的故障问题，从结构特点、概况以及故障查找，并在此基础上，提供了部分避免超高压输电线路故障出现的防范措施，希望对于相关领域有所帮助，从而使电力运输领域的发展更上一层楼。