110kV及以上线路常见跳闸原因及应对
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110kV及以上线路常见跳闸原因及应对
摘要:在社会经济快速发展的时代背景下,人们的生活和工作均对电力系统
服务质量和运行能力提出较高要求,我国电力企业为了能够满足市场发展需求,
从而不断对电力输送技术展开全面深入的研究,旨在提高供电可靠性和供电质量。
110kV及以上输电线路运行期间,经常性地受到自然、人文环境等多种因素影响
而出现故障。
本文对110kV及以上输电线路出现故障的原因展开分析,并探究有
效防范的措施,旨在保证输电线路运行的安全性,实现电网企业供电质量提升。
关键词:110kV线路;跳闸故障;预防措施
引言
我国经济发展水平日渐提高,工业生产、居民生活等对电力资源的需求量日
渐攀升,电力系统的规模逐渐扩大,保证电力系统运行稳定至关重要。
加强输电
线路运行维护与检修管理,有利于减少输电线路的故障性问题,避免电力安全事
故出现,从而使得电网运行的可靠性与安全性提高。
一、110kV输电线路跳闸的原因
(一)输电线路自身存在问题
部分输电线路的使用年限较长,由于设备老化、部件锈蚀、金具缺失、线夹
接触不良而引起发热,进而产生跳线、线夹被烧等现象;部分线路的电缆头存在
质量问题,致使潮气窜进,电缆绝缘特性下降,易引起电缆设备故障。
(二)自然原因
1.雷击影响
在输电线路上产生跳闸原因的雷电过电压主要有以下几种:
1、雷电感应过电压。
雷击于输电线路附近的地面时,可在三相导线上感应
产生过电压,称为雷电感应过电压,其危害电压等级较低的输电线路且三相电流
行波相似度较高。
2、直击雷过电压。
就是雷电直接击中线路引起直击雷过电压。
直击雷过电
压要比感应过电压的幅值大得多,三相电流行波相似度较低。
建设在坡地、田间
或森林中高处110kV及以上输电线路,加大了杆塔落雷的机会,容易造成线路跳闸,因此对于线路防雷来说,主要是防直击雷。
直击雷过电压又可分为反击和绕
击雷过电压两种:
(1)反击雷过电压。
雷击于输电线路的杆塔或避雷线时,在杆塔的塔顶和
横担上形成很高的电位,相应地在线路绝缘子串两端(即导线和横担之间)产生
较高的电位差,造成雷击的线路跳闸故障。
有以下特征:导线引起绝缘闪络对应
的雷电流幅值较大;多相故障;水平排列的中相或上三角排列的上相故障。
(2)绕击雷过电压。
当雷电绕过避雷线,即避雷线保护失效,直接击在导
线上,由此造成的雷击线路跳闸故障。
有以下特征:导线引起绝缘闪络对应的雷
电流幅值较小;单相故障;导线上非线夹部位有烧融痕迹(有斑点或结瘤现象或
导线雷击断股);水平或上三角排列的边相或鼓形排列的中相故障[1]。
2.鸟害
鸟害事件出现的起因大多为鸟粪污闪、粪道闪络,鸟粪污闪现象往往毫无征
兆地突然出现,电压闪络程度也跟鸟粪的路线及污秽程度有直接关联,污闪后难
以查找到故障点。
鸟类经常选择在清晨排便,早晨的空气湿度较高、温度比较低,所以鸟害较易于在清晨造成线路故障。
3.风偏故障
风偏故障种类主要有三种形式,分别为导线对地线实施放电、杆塔内部结构
释放、周围建筑物释放。
风偏故障所产生的因素大多是由大风所造成的,在大风
的作用下,导线出现了移动和偏斜现象,当导线空隙变小,周围空气场强也变大时,杆塔构件和导线金具的尖端就产生局部的高场强,从而导致线路故障跳闸。
4.覆冰故障
覆冰故障类型包括导地线间距不足放电、对地距离不足放电、导线的脱冰跳
跃导致相间距离不足放电、覆冰断线等。
在积雪封路、运输困难等外部恶劣环境下,若不能及时开展线路抢修,造成长时间停电,影响人民正常的生产和生活。
5.火灾故障
这类故障在中国传统佳节时也会多发,当人们举行节日的庆典活动,例如放
烟火、放鞭炮等也会造成线路发生故障,在干旱的秋冬两季,容易导致农田、森
林等大火。
(三)人为原因
1、在输电线路安全范围区域内施工的机械设备和车辆较多,特别是大型起
重设备给线路构成严重的威胁,造成输电线路受损,甚至会造成人员触电伤亡。
2、线路通道树木迅速生长,很容易触碰到输电线路,导线对树木安全距离不足
放电,导致线路跳闸。
3、人为无意识的生活活动对线路造成破坏。
例如在输电
线路附近放风筝,风筝线缠绕在线路导线上造成线路跳闸;塑料大棚绑扎措施不
牢固,恶劣天气发生异物挂线,造成线路瞬时故障跳闸;在鱼塘、水池附近垂钓,很容易造成输电线路的破坏,并引发社会人员触电伤亡[2]。
二、预防跳闸故障的解决办法
(一)防雷措施
运用雷电定位系统对历年雷电流大小和雷位置进行总结分析,制定线路地闪
密度分布图,以了解雷电流大小、杆塔形式、地形地貌之间的关系。
就输电线路
防雷来说,主要是防直击雷。
对于雷电反击故障,降低接地电阻、加强线路绝缘、加装耦合地线、安装线将避雷器比较有效;对于雷电绕击故障,减小避雷线保护角、安装线路避雷器、加装耦合地线比较有效。
对于双回路或多回线路,差异化
绝缘配置能够防止同时遭受雷击跳闸的现象。
(二)防风偏措施
在输电线路设计时,要注重优化技术参数,获取当地的天气信息,以便对地
区风力情况有更明确的界定,进一步提高对局部区域的风偏工程设计技术标准。
针对风力变化比较强烈的地方,要采取V型串的工程设计方法,与此同时,还必
须与各地区的天气机构协调,密切监视各个高度的风力和风速,来降低对风偏的
危害。
(三)防覆冰措施
在选择110kV输电线路的防冰措施时,尽量避开覆冰严重的区域,还须在沿
线设置监测站,以便准确了解道路覆冰的严重程度,指导运行维护人员开展防冰
抗冰工作。
以在覆冰较重的地区为例,可以采取以下措施:一是采用大盘径插花
式绝缘子,双串绝缘子间的挂点距离,避免绝缘子串联而引起冰闪;二是地线绝
缘化改造,在变电站安装融冰装置,导地线在覆冰严重时可以开展融冰,减少覆
冰引起的设备故障;三是积极探讨局部覆冰严重的地区无架空地线加装线路避雷
器的运行方式,提高输电线路防冰抗冰能力。
(四)防鸟害措施
针对因鸟害事故而引起的线路故障,人们通常采用驱和防两种保护措施。
驱
主要是指安装驱鸟设备,包括风车型驱鸟设备、声光驱鸟装置、惊鸟装置、超声
波驱鸟装置等,运用激光清障仪、无人机喷火等新技术有效减少了因鸟害引起的
线路跳闸。
而防鸟设备则是专门用来避免鸟粪在线路表面产生放电通道,包括设
置防鸟罩、鸟刺、防鸟网,以及使用大盘径绝缘子,并设置防鸟挡板等保护措施。
由于鸟类灵活性较强,所以输电线路防鸟害需根据实际情况来灵活处理。
(五)其他防范措施
1、建立健全防外力破坏保障制度,发挥群众力量,对线路通道内及杆塔附
近的施工作业点,通过签发安全隐患告知书、签订安全协议、设置安全整示标志、现场专人蹲守监护等手段,积极与施工单位的沟通协调,做好危险点预控和动态
跟踪监控管理。
2、运用无人机三维建模、倾斜摄影等技术,开展本体缺陷、隐
患分析和检测,为输电线路开展状态检修、消除隐患提供依据。
对存在外部隐患
的位置加装摄像头,提高电力设施的安全性;在鱼塘等事故易发地区,要有醒目
的安全标语,预防事故的发生。
3、加强电力安全的宣传教育工作,宣传防外力
破坏的重要性,在易发生事故的地方悬挂标语和警示牌,防止发生电力安全事故。
结束语
110kV及以上输电线路的运行维护与检修管理是一个艰苦而细致的工程,要
求技术技能人员正确掌握输电线路保护地区的地质、气象、外部环境条件等各种
因素,进一步提高维护管理水平,准确查找线路缺陷隐患等问题,以此增强电力
企业的安全和可靠性。
参考文献
[1]周恩泽,龚博,刘淑琴,向谆,史晓桢,黄道春,陈鑫.南方电网架空线路因山
火跳闸故障统计分析[J].广东电力,2022,35(04):80-86.
[2]洪雯,沈青,刘洋,严永锋.武汉市架空输电线路跳闸原因分析及防治措施[J].电世界,2022,63(02):12-14.。