电力输配电线路的运行维护及故障排除

国网永昌县供电公司 苏永宝

作为电力系统传输电能的关键组成部分，输配电线路的稳定性对于供电可靠性和供电质量具有直接影响。当前电力系统用户数量处于持续增长阶段，用户对电力系统稳定性的要求要日益增长，然而面对复杂的环境干扰以及多样化的内因，数量庞大、分布范围广阔的输配电线路故障问题依然频繁出现，这对电力企业的运行维护工作提出了更高的要求，电力企业不仅需要在日常检查、特殊天气检查中发现相关缺陷问题，也需要积极推进相关技术的应用、开展线路的优化以及各类维保措施的落实，同时不断提升各类故障的排查处理效率，以此来维持输配电线路的可靠供电。

1 电力输配电线路的运行维护措施

1.1 巡检措施

1.1.1 日常巡检

日常检查是输配电线路的重点运维措施之一，工作人员需对线路状态进行定期巡视、检测，根据巡检结果确认输配电线路的运行情况，从而及时发现线路运行期间存在的隐患问题，将线路故障消弭于萌芽阶段，实现线路的长期可靠运行[1]。相对而言，输配电线路具有规模大、范围广、设备零部件繁多等特点，为实现对输配电线路全范围的精准检查，电力企业需要建立线路的精准台账，结合设备台账、人员储备情况以及巡检标准制定相应的日常检查计划，确保各区域的输配电线路均能够得到有效的运维。在日常巡检期间，电力企业需结合历史故障相关信息等易发生线路故障的部位归纳总结，并针对性地增加巡检频次和要求。

1.1.2 特殊天气检查

雨、雪、大风等恶劣天气的存在是引发输配电线路工作的重要因素，为提升设备运行可靠性，增强线路故障时的应急响应效率，电力企业需针对特殊天气制定相应的巡检计划，即在日常巡检的基础上针对特殊天气加强巡检频次。当出现冰雹、大雪、低温等特殊天气时，线路受外力冲击或温度应力的影响，更易出现断线接地等问题，导致线路下级负荷供电中断；当出现大风大雨天气时，位于山区的输配电线路更容易受到泥石流、滑坡等自然灾害的影响，出现杆塔倒塌、线路断裂等问题。

针对各类天气问题，电力企业应组织人员做好与气象部门的沟通联系，确保能在特殊天气出现前掌握相关情况，从而及时针对相关标准、预案落实相关工作要求，提升输配电线路的运行可靠性。为降低特殊天气引发的输配电线路故障影响，电力企业可利用中性点不接地等线路装设模式，提升输配电线路度单相接地故障的应对能力[2]。

1.2 防雷保护措施

雷雨天气虽也是特殊天气的一种，但此类问题通常无法直接控制，针对雷击问题，电力企业需针对性地落实相关防雷保护措施，并强化对雷电天气的监测力度，同时也需针对监测结果制定相应的管控措施。为提升输配电线路的防雷水平，电力企业需结合现场情况合理采用中性点不接地、避雷针、耦合连接导线等技术措施[3]。其中，避雷针是应对直击雷最直观的防护措施，仅需对各避雷针的保护范围进行计算并完成装设后，即可起到对输配电线路有效的防护作用。绝缘子是输配电线路中的重要部件，在雷击的作用下也会出现破损等异常情况，耦合连接导线对于提升绝缘子的运行稳定性具有一定效果。

1.3 线路优化措施

为确保输配电线路的运行稳定性，电力企业需在输配电线路建设阶段加强对线路优化措施的研究与应用，通过现场状况勘察掌握气候、地质等可能影响线路运行稳定性的因素，结合线路运维管理经验制定相应的优化措施，同时也需考虑区域内用电负荷发展情况，制定更完善可靠的用电规划方案，确保输配电线路的各项参数符合用电需求，避免因负荷过载等问题加剧线路老化问题，增加输配电线路的故障概率[4]。

针对输配电线路运维管理工作，电力企业还需建立相应的自动化、智能化监测诊断系统，能结合对线路相关参数的监测结果实现对线路故障情况的自动定位与故障类型分析工作，辅助故障处理人员快速到达现场进行故障处理，并结合故障情况完成自动重合闸、线路切换相关工作，缩小故障范围的同时提升故障修复效率。此外，监测系统应具备输配电线路运行参数分析功能，能结合数据分析结果提出相应的运行优化建议，实现对输配电线路运行稳定性的进一步优化提升。

1.4 维护管理措施

相对而言，长期暴露于外界环境的输配电线路更容易出现元器件老化、破损等问题，为提升线路运行可靠性，电力企业需结合设备适应环境强化对各元器件、线缆性能的研究，探寻提升设备性能参数的技术措施或选型标准，同时也需针对性地开展相应的人员培养工作，确保运维工作人员能掌握线路的运维和故障处理方法，避免因维护不到位或故障处理效率低下等影响线路运行可靠性[5]。

在输配电线路运维过程中，为避免因停电运维对下级负荷供电造成影响，通常选择带动运维的方式；为满足工作需求，电力企业可借助智能化冲洗设施实现对线路等相关设施的清洁处理，此类设施还能结合线路的电压等级等相关参数对冲洗距离、速率水压等合理调整，有效规避参数设置不合理引发的绝缘降低隐患；电力企业也可采取直升机、固定翼、多旋翼等不同机种完成对区域内输配电线路的温度检测、现场情况摄影录像等工作，实现运维效率的大幅度提升。此外，电力企业也需积极推进自动化、智能化运维管理系统的落地实施，接货组各类末端采集传感器、继电器实现对输配电系统运维参数的实时动态监测，为线路状态修提供数据支持。

2 输配电线路常见故障分析

输配电故障主要原因分析：城市输配电线路历史故障数据统计结果表明，总故障中约38%的故障为雷击导致，这与输配电线路中的架空线路分别广泛存在关联，大多数架空线路分布于郊区、山区等高大建筑数量较少的区域，线路周边主要为河道、村路、矮房等，无法吸引雷击；同时，在部分线路所装设的设备存在耐压水平较差的情况，在感应雷或直击雷的作用下更易出现沿面放电、击穿等故障；此外，建筑施工、用户违规或误操作、设备老化等也是引发故障的重要因素。结合历史故障时间可确认，雷击故障具有季节性特性，普遍发生于6～9月等雷雨季节，电力企业可针对此类问题进行针对性的巡视与提取维护，必要时需做好防雷保护工作。

输配电故障主要故障设备分析：输配电线路中的主要故障设备为架空线路以及电缆，两者在线路故障总数中占比均超出10%，由于输配电线路距离长、分布广泛零散，相对室内开关柜相关设备更容易受到雷击、雨雪、大风等天气的影响，也易因野蛮施工导致加快线路或地底敷设的电缆被机械设备冲撞、拉扯而出现断裂等故障情况。对于35kV及以上的高压架空线路，在施工机械距离线缆较近的情况下也会引发空气击穿、放电短路等异常情况，这需电力企业针对相关情况做好巡检、在线监测等相关工作。

3 电力输配电线路故障排除措施

3.1 选择适宜的故障检测方法和故障排查程序

输配电线路故障发生后，电力企业相关工作人员需在最短的时间内选择适合当前故障现场情况的检测方式，常用的方法主要包括电子检验与状态检验。其中，状态检验法操作相对简单，故障处理人员可将故障所在输配电线路划分为多个单元，分别组织人员对各单元状态进行核查，实现对故障范围的进一步缩减；为确保该检测方法的顺利实施，故障处理人员需要对线路故障情况具有整体认知，能够立足于整个系统进行分段检测，从而实现对故障区域的快速锁定。电子检测法需借助各类设备辅助检测，如线缆故障定位仪器等，实现对故障点位的快速锁定，并组织人员前往现场判断故障具体情况并进行处理。

输配电线路故障也可借助电压电流增幅法、卡尔曼滤波技术、高低频检测法等算法模型实现对故障点位的快速分析，提升故障排除效率。在实际故障处理过程中，电压电流增幅法的应用需具备一定条件，只有在工作人员确认三相电流与三相电压状态无异常的情况下，方可结合故障振幅情况应用该检测方法，但该方法在高阻故障时缺乏适用性，而在低阻故障中则具有测量准确、操作简单等优势特点；高低频检测法在输配电线路状态排查过程中应用较为广泛，其工作原理为根据电流中低次谐波与低价频谱的变化情况确认故障状态；模式识别与卡尔曼滤波技术在高阻故障中具有实用性，能够针对电流传输期间的电路参数、弧光高阻接地等现象判断故障情况。

为提升故障排除效率，电力企业需针对历史故障情况建立相应的故障排除流程，具体可以故障现场处置方案等形式呈现，在故障发生后需要合理借助各类技术方法或工具做好线路故障的检测分析工作，结合线路运行情况对故障原因和故障类型进行研究，通过排除法等方式快速所需故障排查范围，在故障排查的同时也需要确保输配电系统具备相应的应急措施，确保将故障的影响范围降低至最小。

3.2 借助在线监测装置排除故障

在线监测装置对于提升输配电线路故障的排除效率具有重要意义，同时也能够起到线路状态实时监测、故障及时预防的作用。在具体应用过程中，电力企业可在重点线路区域布设相应的实时监控系统，针对冰雪覆盖等异常情况引发的线路断裂问题能够及时掌握线路具体情况，在线路故障前提前组织人员进行故障排查，规避断线停电相关事故。针对输配电线路范围广的问题，电力企业可合理借助GPRS、无线网络、5G网络等途径实现现场视频数据的实时传输。同时，在利用现场摄像头采集视频数据的同时，电力企业也利用建立相应的智能化数据分析系统，借助大数据技术、人工智能技术对视频信息进行评估分析，实现对现场异常情况的自动诊断。

例如，智能化监测平台能够针对杆塔歪斜情况、线路周边大型机械施工情况进行自动识别，并为管理人员发出预警。在线监测状态能够对现场存在隐患风险的机械施工情况发出预警，有效规避因施工不当引发的电缆挖断等故障隐患。

输配电线路具有电缆、架空线路等多种形式，架空线路由于长期处于外界环境之中，更容易在水、风、温湿度等环境因素的影响下出现负载参数的变化，线路自身也会受力出现变形情况，导致线路及其周边建筑物的安全性受到影响。针对这一情况，电力企业可通过在线监测系统与相关算法对线路及其周边设施进行状态监测，同时针对导线参数、气候天气因素对线路的可靠性进行计算分析，为维护人员提供线路更换或修复建议，实现对线路故障的提前排除。

4 结语

为了提升输配电线路运行稳定性、有效改善电力系统运行质量，电力企业需要强化对运维维护工作的重视，从日常巡检、特殊天气巡检等方面实现输配电线路全范围的精准巡检工作，同时也需要积极推线路状态优化、自动化监测分析系统应用工作，借助智能化技术推进线路的状态维护工作；在故障排除过程中，电力企业需要持续做好相关人员技能培养与处置流程完善工作，确保工作人员能够结合故障情况选取适宜的排查处理措施，同时也需要推进在线监测系统的落实，将监测数据与大数据、人工智能相关技术融合应用，推动线路异常情况、故障问题的实时监测与诊断，有效提升线路的运行可靠性。