探析±800kV特高压直流输电系统常见故障和运行检修技术

周荣

摘要：随着我国综合国力的不断提升，在电网中±800kV特高压直流输电系统的建设规模不断扩大，有效提升电力输送质量和效率，但其中也存在大量的故障问题对系统的安全、稳定运行产生影响，因此需要积极采取相应的运行检修技术降低故障的发生概率，实现电力高效运输。

关键词：特高压;输电系统;常见故障;运行检修

1雷击故障和防治措施

在±800kV特高压直流输电系统中常见的雷击故障为雷电绕击，雷电的最大电流幅值-69.8KA，低于±800kV特高压直流系统耐雷水平。

对于雷击故障的防治措施应当从以下方面着手：首先，因为±800kV特高压直流输电系统线路的跨度较大，对于部分区段的走廊雷电参数没有加以充分的掌握，则可以按照实际情况和路径设置雷电观战，借助定位系统对每年度的雷电电流强度、落雷分布进行统计，分析对线路存在的影响规律，了解雷击和电流强度、线路以及地形间存在的关系，寻找雷区易击杆塔、易击段，展开±800kV特高压直流输电系统雷击闪络相关风险，明确差异技术。另外，根据现阶段我国已经投入运行的±800kV特高压直流输电系统雷击故障发生规律，因为负极性雷造成线路的正极性出现故障比例比较大。对±800kV特高压直流输电系统进行设计时，需要对正极性侧的防雷设计加以优化，例如，将正极性线路靠近山坡设计，借助不平衡绝缘增加正极性侧的绝缘子串的干弧距离。并设置可控放性避雷针。通过该类型的避雷针具有向上迎面特性，引发雷闪放电，对雷击所产生的电荷加以有效中和、拦截，从而达到保护电力系统的效果。当接地电阻具有保障措施时，通过该类型避雷针可以有效保护杆塔前侧、后侧线路受到雷电绕击[1]。同时，因为安装方便、造价比较低，因此得到广泛的应用。但是保护范围较小，只适用于低电阻、小档距杆塔。再次，可以通过降低杆塔的接地电阻措施。虽然±800kV特高压直流输电系统受过雷击故障的概率较低，但是对杆塔耐雷击水平进行分析，部分杆塔的接地电阻即使符合设计要求，但是仍然存在较大的可能发生雷击事故。通过减小杆塔的接地电阻，能够增加耐雷水平相关指数。在设置有避雷针、易发生雷击的塔位应当适当减小杆塔的接地电阻。最后，通过设置线路避雷器保护措施提升防雷击性能。现阶段在±800kV特高压直流输电系统中最佳防雷措施便是设置避雷器。在部分±500kV特高压直流输电系统已经加以试验应用，并表现出显著的效果，虽然措施效果较佳，但是安装程度较为复杂，造价较高，大规模推广应用受到一定的限制。当前在±800kV特高压直流输电系统中对于避雷器的应用还处于探索阶段，首批产品正式投入应用应当安装于特殊塔位，并对运行数据加以实时监测，为避雷器的优化使用和推广使用奠定基础。

2山火故障和防治措施

因为承担±800kV特高压直流输电系统线路两极间和极对地绝缘任务主要为空气，当空气温度至727℃时，将呈现为热游离状态，在输电系统现场山火温度达到1000℃，树木和导线之间存在不均匀地电场，两极之间的电荷数量剧烈增加，火势强，燃烧的时间也越久，电荷的增量也越大。导线加热之后，电子呈现为游离状态。如果电荷达到一定程度则将导致电场出现强烈畸变情况，大量的空间负荷生成光子导致光游离，并在局部电场内产生电子崩，电子崩和主电子崩相聚产生流注，构成低场强、高电导负向导通道，彻底破坏空气绝缘。当输电线路周围的树木，尤其是松树出现燃烧情况将产生大量的烟尘颗粒，吸附在线路上，形成有助于负向导的通达，最终造成线路跳闸。由于山火造成线路对树木产生放电情况的主要形式为间隙放电，超过±800kV特高压直流输电系统运行中导线对树木垂直距离、高强度山火导致此过程更容易发生。

对于山火故障的防治首先在进行±800kV特高压直流输电系统架设时应当尽可能地避免灌木丛生集中区域，保证线路和灌木的水平距离超过100m。线路运行过程中需要加强巡视，并按照巡视情况对塔基周围杂物进行及时的清理，制定季度、年度清理计划，将周围蕨类、植物、杂草、灌木、树木进行清理和修整，在天气较为干燥、炎热的季节加强清障次数，避免山火发生概率。另外，经济条件、地理条件允许的情况下，林业部门

应当积极配合设置防火带，对于防火带的设置应当按照相关要求进行，在容易发生山火的区域种植防火林带树种，构建15m至20m防火带。按照±800kV特高压直流输电系统线路架设区域生产规律、气候条件、地势地形展开防山火措施[2]。在山火频发时期，滚动巡视，并布置瞭望哨加以观察，配置专人进行蹲守。最后，设置在线监测系统，借助遥感技术，对走廊的周边可能发生的火源进行实时监控，当出现异常升温情况，应当及时启动预案对山火加以处置。

3设备质量防治措施

设备自身质量因素所导致的故障类型包括地线耐张线出现夹断裂、铝管硬跳线滑移隐患以及地线悬垂线夹断裂等。对于设备质量缺陷故障的防治首先在设计使用新型设备时，应当避免盲目套用或者参照使用其他项目设计方案，应当在结构计算、概念设计以及构造措施基础上，借助图纸设计、多次试验、放样加工，并通过认证和质检后正式投入使用，不然将导致大规模的缺陷，对电网的安全运行产生影响。严格按照设计监造要求标准，全面管控产品用料质量、成型以及出厂检验，避免质量不合格的产品流入市场，并应用于±800kV特高压直流输电系统建设中。另外，在项目的验收阶段，需要详细查验设备本体和通道环境，严格检查新型设备的使用情况和运行状态，在电网正式运行前发现线路中存在的安全隐患和故障问题，确保电力系统的稳定运行。最后，在运维阶段需要加强巡检力度，借助红外、无人机、直升机等设备对设备运行过程中存在的故障问题加以及时地发现，并采取相应的措施对故障问题进行处理，确保电網稳定、安全运行。

4±800kV特高压直流输电系统故障的防治措施

随着时间的推移，电力系统中存在的安全隐患逐渐凸显，导致系统出现运行故障的因素也逐渐增多。包括异物、机械外破、舞动、冰害、风害、树线放电以及地质灾害等。为确保电力系统的安全、稳定运行，国家电网对其中存在的影响因素加以全面分析并提出管理理念和风险评估标准。对于±800kV特高压直流输电系统故障问题的防治需要从设备主体、管理机制、通道环境、人员配置以及工具配置等方面着手：第一，对通道中线间距离、线路回数、耐张端的长度、绝缘配置、杆塔形式、交叉跨越以及导线对地的距离存在隐患加以全面排查;第二，对线路运行区段的地理环境、气候条件、污染源头、主要植被、雷电参数、机械施工、山火区域等可能对线路稳定运行产生影响的因素加以排除[3];第三，在管理方面，需要对以往管理中存在的问题加以细致统计，总结经验，构建风险因素排查制度、评估制度、构建动态隐患台账，明确故障问题处理措施于流程，加强运维检修，对存在的故障问题加以及时的处理;第四，加强人员培训，并配置专业的检修工具，确保电力运维检修工作的有效开展。

总结

综上所述，在±800kV特高压直流输电系统中存在大量的因素对电力系统运行状态产生影响，因此，需要对系统中常见的故障问题加以统计总结，明确相关问题的处理措施。在系统中常见的故障问题包括雷击故障、山火问题、设备自身质量问题等，对于以上问题的处理应当积极借助新技术、新设备以及加强人员你综合素质提升，从而实现电力系统的安全、稳定运行。

参考文献

[1]李虎安.±800kV特高压直流输电线路雷击特性分析[J].通讯世界，2016（23）：102-103.

[2]曲伟国.±800kV特高压直流输电线路绝缘问题研究[J].企业科技与发

展，2019（12）.