输电线路运行故障分析及防护措施

摘要：输电线路是我国电力发展过程中的重要组成部分，承载着我国电力使用和人民生活财产安全的重要职责，对于我国电力事业的发展有重要的影响。在电力的发展过程中，常常会出现输电线路运行故障的问题，给人们的日常生活用电带来了很多不便，尤其是雷雨冰雹等异常天气更是降低了输电线路的运输功率。本文主要对输电线路中容易出现的运行故障进行分析，针对不同的运行故障提出有针对性的建议，提升我国电力工程建设的质量。

关键词：输电线路 运行故障 防护措施

一、 输电线路的运行故障

输电线路的运行故障中，天气原因是最主要的自然原因。每年因为异常天气的发生，就会有局部输电线路的运行故障发生。异常天气影响输电线路主要包括雷击、冰雹和雪灾、风偏、鸟害。

1.雷击

雷击是引发输电线路运行故障的最重要的天气原因之一。在高山、丘陵、江河湖泊等等地形比较复杂的地区容易形成雷击的现象，在这些地区，由于地形比较复杂，长距离的输电线路都是暴露在山坡或者密林之中，山区的线路导线容易遭受到雷电的侵蚀。造成雷击现象主要是设计的过程中，输电线路的雷击指数不合理。输电线路的防雷指数主要是根据工程设计中的雷电指数来界定的，每一个地区的雷击指数都会不同，电力工程对于输电线路的铺设和运用主要是根据当地的自然环境和雷电指数来决定的，一般来说，雷电跳闸次数与雷电指数成正比，如果当初设计的过程中，采取的雷击指数偏小于当地的雷击指数，会造成输电线路设备的防雷指数的降低，在使用的过程中，会因为当初设计采取指数的不合理造成电路的损坏，增加雷击跳闸的次数。

2. 冰雹和雪灾

冰雹和雪灾等强对流天气会增加线路的实际荷载率，超过荷载的设计值，从而导致架空输电线路机械和电力方面的事故。比如说雪灾的时候，凝结的雪和冰会增加所有的支持结构和线路的垂直荷载，导致架空线路的弧度变大，使导线间或者导地线之间的档距减少，当风吹动时会由于绝缘距离不够而发生短路。另外，由于雪球和冰条会增加导线张力，从而增大杆塔及其基础的力矩，增大转角塔的扭矩，造成杆塔扭转、弯曲、基础下沉、倾斜ถ、甚至在拉线点一下会发生折断。输电线路在发生冰害事故时，由于天气恶劣，冰雪封路封山，交通受到一定的阻碍，往往抢修工作的☏施工难度就会加大，而且雪灾主要发生在冬季，冬季由于取暖和照明，电力使用的频率增加，那么施工抢救工作的不及时，往往就会造成大面积的停电现象。

3. 风偏

风偏放电的出现地区经常会伴有强风等强对流天气，由于高空中的冷空气在所经区域移动比较慢，与低空热空气在局部小范围内不断交汇，形成中小尺度的局部强对流所致。由风力强劲的风速和风带所形成的强风的作用之下，导线沿风向会出现一定的位移和偏转，这会导致电路的运行方向和运行速度的传输，风力的偏转会对于线路的维护产生一定的破坏。在间隙减少，。空间场强增大时，在导线的尖端和塔杆的构件的尖端上会出现局部高场强，使放电更容易在这些地区发生。这是自然现象对于输电线路的影响，外界的强力作用使电路的使用出现了一些故障，这就是由于风偏所产生的电路运行故障。

4. 鸟害

鸟害主要是鸟粪对于电路的妨碍和闪路现象유。当鸟在绝缘子悬挂点附近的横担上排便时，高电导率的鸟粪将短接部分空气间隙，即使鸟粪并没有贯通全部通道，也可能造成闪路。鸟粪电闪是一种突发性的事件，闪路前并没有多少的征兆和痕迹，也很少有人能够注意到输电线路刚发生的事故，所以往往是发生之后，技术人员只能根据时候的鸟粪痕迹以及闪路痕迹作为判断，并不能提前的预测和防治。由于鸟类大多数在清晨排便，此时不仅是鸟类的高活跃期，同时又是气温较低、湿度较大的时段，此时最可能由鸟害引发接地故障。事实上，在鸟害引起的线路接地故障中，由鸟粪短接空气间隙造成的故障约占全部故障的90%，。

二、 输电线路的防护措施

2.1对雷击的防护措施

针对雷击发生的特点和各地区每年雷击现象的分布频率，确定雷电定位系统，研究雷电雨雷电强度、地形、线路结构的关系，绘制出电网雷电区，因地制宜进行防雷设计和采取综合防雷措施。合理有效的采用耦合地形和旁路架空地线，降低杆塔接地电阻，充分利用架空线路的自然接地，填充电阻率较低的物质来实现防雷指数的提高；安装避雷线，通过避雷线对导线的屏蔽作用，防止雷电直接击中导线，降低感应过电压从而减少绝缘子串上的电压，以降低塔顶的电压来对雷电的电流实现分流的作用，从整体上降低雷电的集中率，保护输电线路的安全。

2.2对于冰雹和雪灾的防护措施

在输电线路的抗冰设计中，合理划分冰区和确定设计冰厚，特别注意分析沿线是否存在微现象覆冰地段，尽量避开最严重的覆冰地段，应有计划地先期在沿线建立观测站，以便掌握覆冰的特征和资料。对于重度覆冰地段的输电线路的较长的耐张段，宜在中间适当位置设立耐张塔或者加强型直线塔，以避免一角倒塌引起的连环破坏，另外针对地线上覆冰密度大这一特点，应加强地线支架的补强。总之，在施工建设的过程中应该准确的把握输电线路所经地区的气象状况，在设计、施工和运行维护上采取针对措施。

2.3对于风偏的防护措施

对于风偏的危害，输电线路的防护措施主要是两个方面。其一是优化设计参数提高线路的安全指数，在线路设计阶段应该高度重视相关地区的地形气候资料的收集和整理。用这些基础性资料来进行实地的符合地形环境的输电线路设计规划，提高地区的局部风偏设计标准，尤其是对于风偏现象容易发生的地区要做出重点性的标识，极大对于这些地区风偏影响的电路的维护，将强风的损失减少到最少。在运行的过程中，对于发生故障的耐张塔跳线和其他转角比较大的无跳线串的外角跳线加装跳线绝缘子串和重锤，这样就能从绝缘设备上减少电路故障发生的可能性，对于发生故障的直线塔的绝缘子串加装重锤，从而将风偏的可能性减少，重锤能够固定电路和电杆塔的垂直型，将风力的影响减少，减少风偏发生的可能性。其二是与各地气象监测部门密切合作，开展不同地形特征下不同高度的风况观测，探讨设计中气象台条件的选定条件，根据不同区域的区域特征选择不同的风偏设计参数，研究输电线路塔上气象参数及导线风偏☭的在线监测系统，以确定线路塔杆上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等技术参数。

2.4对于鸟害的防护措施

通过防治鸟粪形成放电通道，以此来减少对鸟害的故障处理。采用大盘子径绝缘子，加装防鸟粪挡板，安装防鸟罩，安装防鸟网，用这些措施来减少鸟类在输电线路上的停留休息时间。在绝缘子串靠横担处加装一片或在绝缘子串中间各安装多片大盘径绝缘子，可以起到防鸟害、防冰闪以及增强防污能力的综合作用。该法可减少由鸟害造成线路故障的概率，但不能完全预防，原因是鸟粪主要通过短接空气间隙造成闪路，而采用大盘径绝缘子只能适应增长放电路径。一般来说，盘径越大，放电路径增加越多，但如果鸟粪短接的空气间隙较长，仍可能造成线路的闪路故障。

三、结语

关于输电电路出现的故障还有其他的原因，在这里就不做过多的论述，主要通过对于主要的和出现频率比较高的故障进行分析，实现对于输电线路运行故障基本的把握和理解，这样从大局的方面提出解决运行故障的措施，保证输电线路的正常运行。

参考文献：

[2]国家电网公司生产运营部.2003年国家电网公司所属送电线路运行情况及事故统计分析[R].北京：全国电力系统送电专业运行工作网，2004.