输电线路常见故障分析与检测方法综述

刘峰海

摘要：在常年的使用过程中，用于电力传输的输电线路常常受到外界环境的影响，使得输电线路部件容易出现不同程度的破损，这给输电网络的安全运行带来了极大的挑战。对输电线路常见故障分析与检测方法进行研究。分析了输电线路中常见的部件故障类型，并调研了输电线路故障检测的代表性方法。其中，基于深度学习的检测方法在输电线路故障检测中扮演着重要的角色。最后指出了当前输电线路故障检测存在的困难点以及未来的发展趋势。

关键词：输电线路;故障检测;深度学习;绝缘子;检测算法

一、引言

电网输电线路分布范围极广，在其运营过程中，常遭受恶劣天气、外力破坏、鸟害以及其他环境因素的影响，使得输电线路易出现不同程度的损坏，导致无法正常使用或者影响其使用效能，甚至会导致大面积停电事故，对群众生活、生产带来不利影响。深入分析引起输电线路故障的各种原因，提出有针对性的防治对策，对增强电网预防事故发生和提高安全运行能力有非常重要的意义。

二、输电线路故障类型

（一）外力破坏

引发输电线路故障的外力破坏因素主要包括：大型机械施工、异物短路、电力设施盗窃、自然灾害等。（1）大型机械施工引发的输电线路故障。挖机、吊机、桩机等大型机械，因安全距离不足或野蛮施工等原因造成输电线路损坏或线路接地故障。（2）异物引发的输电线路故障。漂浮物（如风筝、气球、白色垃圾）、高空抛物等异物飘落在输电线路上引发线路相间或相对地短路;蛇、人等爬到输电线路绝缘子上因安全距离不足造成短路。（3）电力设施盗窃引发的输电线路故障。一些居民缺乏电力设施保护意识，对附件拆除，引发输电线路故障，主要破坏形式以塔材导线丢失为主，严重时可造成线网被盗、倒塌、断线。（4）自然灾害引发的输电线路故障。自然灾害引发的输电线路故障的外力因素主要包括：强风、冰雪、山火、地震等。

（二）均压环故障

均压环的作用是防范侧击雷，是一种用于改善绝缘子电压分布的环状金具，将高电压均匀分布在绝缘子的周围，保证绝缘子各部位之间没有电压差。在自然环境下均压环常出现破损和歪斜脱落的情况。除了自然因素外，均压环常见的故障还包括人为因素。由于有的工作人员不熟悉均压环的原理，容易出现反装现象，导致高压侧金具端附近的场强比正确安装时大。输电線如果长期在这种状况下运行，则会加速端部密封胶的电蚀和开裂。

（三）防振锤故障

防振锤是为了保证在风力影响下导线不会出现剧烈振动。输电线路基本上架设在高空中，如果导线长期处于振动状态，不仅会存在不稳定性，还会因为周期性的弯折而发生疲劳破损。所以绝缘子两侧的导线上常常挂有一个小锤，即防振锤。由于长期受风力影响，防振锤很容易发生移位现象，包括有平行线上的两个防振锤位置不一致或者两个防振锤碰到了一起。防振锤是金具的一种，因天气原因而导致的锈蚀也使得防振锤变得比较脆弱、易损。

三、输电线路故障检测措施

（一）红外成像仪测温法

输电线路在运行时会产生热量，时间长了就会出现设备生锈、腐蚀等问题，提高节点电流，导致红外热像仪无法满足在线测温要求，最终影响线路的正常运行。这就需要技术人员针对热状态进行检测与处理，消除线路的质量缺陷。部分输电线路经常出现红外热像仪无法在线测温的问题，可尝试通过图像加以观察来解决。此外，在监测环节还可能引发电磁干扰现象，使用在线监测技术就可以有效降低故障率，满足输电线路和整个电力系统正常运转的要求，最大限度节约维修费用。

（二）提高线路检修的自动化水平

现如今，自动化发展迅速。电网络中要加强对自动控制系统的应用，通过监控程序，从上位机中直接显示故障发生点，通过远程操作直接锁定故障发生点。利用自动控制系统，操作人员能够在第一时间察觉故障，提升工作效率，降低故障发生对于供电的影响。除此之外，电网络系统还可以引入故障诊断技术，其不仅能够对输电线路实时的运行状况进行监控，还能够预测下一时刻的运行情况，从而提前预知故障，这样就能够利用备用线路，在不影响供电的基础上，对故障进行排查、检修，提升系统的供电质量。

（三）预测性维护

为了提升系统可靠性，应分析设备元件的质量，处理质量问题，结合实际情况合理使用设备元件，全面提升评估的正确率。由于输电线路的可靠性与杆塔元件的质量也有密切关联，所以也要充分发挥可靠性评估的优势。脉冲电流法作为一种传统的检修方法拥有较高的安全性，并且成本低廉，但在使用时要明确设备元件的绝缘性能。针对劣质绝缘子，其电阻性不强，可以控制回路阻抗，然而绝缘子本身也会增加电晕现象，改变幅度较大，会增加技术人员的工作难度，需要改变传统工作模式。针对不良绝缘子，技术人员应将其和设备元件结合起来进行检测，不过脉冲电流法依然有较明显的劣势，使用该方法难以及时形成反脉冲波。但实施预测性维护就能检测线路中潜伏的故障，得到在线测量结果，并帮助技术人员基于数据和信息开展维修工作。在实际工作中，要根据可靠性诊断对线路的潜伏故障加以分类，做好等级评价和分析工作，提高故障处理效率。在通过故障诊断技术识别线路的潜伏故障后，技术人员就可以采集数据和信息，达到诊断输电线路故障的目的。

四、结束语

电力输电线路的正常运行对于人们的正常生活具有非常重要的作用，输电线路的正常运行能够提升用电户对于用电的满意感。因而，加大电力输电线路的运行维护以及故障排除有现实的意义。本文介绍了如何进行故障排除，如何在特定环境下进行故障排除，希望读者对其有简要的了解。

参考文献：

[1]刘礼华.输电线路运行中常见故障的检修技术分析[J].科技创新导报，2018，15（26）：23+25.

[2j陈玲玲.电力系统配电线路故障巡查与应对策略[J].内燃机与配件，2018（13）：163-164.

[3]邹雄锋.关于高压架空线路故障的原因及预防雷击的方法研究[J].山东工业技术，2018（13）：172.

[4]赵月娇.基于改进Blackman窗的高压直流输电线路故障检测[D].东北石油大学，2018.

[5]刘建兵，秦剑锋，郭宝林.探析500kV输电线路运行中常见故障的检修方法[J].中国高新区，2017（24）：117.