试析超高压输电线路典型故障分析及防范措施

试析超高压输电线路典型故障分析及防
范措施
摘要：随着我国步入改革开放新时期，电力系统的发展日新月异，在极大
程度上扩展了超高压输电线路架设的距离与范围。

人民生活水平的提高，对超高
压输电线路的维护运行工作的需求进一步增强，更是引起了诸多有关部门的重视。

本文根据日常运行中超高压输电线路常出现的典型问题，分析得出查找并处理故
障的基本原则，给出科学有效的防范措施建议，以确保超高压输电线路可正常稳
定运行。

关键词：超高压；输电线路；典型故障；防范措施
1超高压输电线路特性
超高压输电线路大多为架空线路形式，与现在的低压、普压输电线路相比，
超高压输电线路具备如下特性：第一，超高压输电线路的结构繁复，设有较长的
绝缘子串和特定高度的杆塔、绝缘子片，因此电力施工建设工作必须严格设置大
量参数；第二，超高压输电线路一般较长，因此会面临多种复杂的自然环境条件；第三，超高压输电线路的运行输送要求其具备更加安全可靠的性能。

超高压高运
行参数和大输送容量的性质，要求其具有较为稳定的高额定电压和强有力的输电
效率。

2超高压输电线路出现故障的原因
2.1风问题
众所周知，输送电流的线路通常较长，部分因缺乏保护，容易在自然条件下
有所暴露。

室外安插的线路难免受到风的影响甚至损害，具体表现为：
第一，风力轻微导致的线路振动。

线路在持续微风的作用下会轻微振动，这
会造成导线疲劳甚至磨损；且连接的金具和杆塔部件会因线路振动而松动，易于
老化。

第二，较大风力导致的线路舞动。

线路舞动的破坏力极强，容易造成导线鞭
击甚至烧断、金具螺栓松动、杆塔扭曲，还可能导致绝缘子钢脚开裂、断开，附
着的导线掉下、跳闸，不利于电网安全的维护。

第三，线路出现风偏故障。

该种类型主要表现为耐张塔的跳线串在杆塔上释
放电流，最终造成线路跳闸。

2.2覆冰问题
根据我国现实发展情况，南北方的覆冰问题存在较大差异，该现象为北方居多。

暴露于自然状况下的输电线路有较高的概率出现线路覆冰问题，成为了超高
压输电线路故障频频出现的重要原因。

导线覆冰有四类：雨淞、雾凇、混合冻结以及湿雪。

若存在覆冰现象，导线
的垂直荷载将会加重，使导线断开、开裂的概率上升。

若线路在逐渐升高的气温
下无法脱冰均匀，导线的向上跳跃将容易造成鞭击、进而闪络的问题。

虽然很多
工作人员都深入研究讨论了该问题，且有所成果，但如今仍未得出更好的解决措施。

现有方法仅限于依靠人工观测和在线监测装置进行监测、发出预警信号，若
覆冰值达到指定警戒线，会有相关人员进行人工除冰或机械除冰工作，近年来研
发的直流融冰技术也能有效除冰。

2.3 线路自身存在污闪问题
在三种电压（长期运行气压、内部过电压和大气过电压）下，输电线路绝缘
子须都能正常运作。

但某些气象环境（如毛毛雨和雾）影响了绝缘子跟外界接触
部分所堆积的污秽，使绝缘子的电气强度大幅减小。

因此，容易有污秽闪络事故
发生在运行电压下的输电线路上。

污秽是污秽闪络问题的根本症结所在，这些杂物的电阻在低湿度空气的作用
下会有所增加，但这不会对超高压供电线路及整条线路产生较大影响。

与此相反，
杂物的导电性能在高湿度空气下会大幅增加，电阻减小，随之产生的污闪问题将
阻碍路线的稳定运行。

尤其在下雨、冬天下雾等空气水分含量较高时，凝雾现象
易于产生在供电线路的绝缘子表面，线路杂质趋于潮湿，该变化增加了污闪问题
的概率，极大地威胁了整个线路的运行安全。

2.4 雷击问题
雷击是超高压线路发生故障的主要原因。

雷击有感应雷、直击雷两类，由于
输电线路具备绝缘配置，线路不会因感应雷而闪络跳闸，但直击雷能直接损害线路。

直接雷有绕击、反击两种形式，在耐雷水平上，线路的绕击（20-50kA）远
低于反击（100kA以上）。

要想研究线路如何进行防雷保护，必须明确反击和绕击受到哪些因素的影响。

绝缘配置能影响反击和绕击，除此之外，接地电阻影响反击的程度较高。

对绕击
而言，建立杆塔之处地形的倾斜角和避雷针的保护角均有所影响。

在雷击闪络后，被击穿的空气绝缘强度可以进行较快恢复，旧导电通道恢复为绝缘介质，这是因
为空气绝缘属于自恢复的绝缘类型。

一般而言，自动重合闸动作都能成功。

2.5 线路外力破坏故障
近几年来，经济建设的蓬勃发展在扩大施工区域的同时，也使外力破坏的现
象愈加严峻。

除自然环境因素的负面影响，人为外力对电网设施的破坏也频频出现，主要有以下几种情况：第一，三跨施工在线下进行，如关键输电线路、铁路、高速公路等；第二，存在放炮、开挖取土、采石等现象，以及部分机械（如起吊机、超高机械、挖掘机等）在线路保护区范围内运作的现象，此类现象均属于在
电力设施保护区范围内施工；第三，其他多样的外力破坏，如线下修造不符合规
章的房屋、线下播种高杆类植物和在鱼塘里钓鱼，部分居民线下建造大棚薄膜、
在输电线路下焚烧农作物，以及山中草木燃烧起火等。

3超高压输电线路故障具体防范措施
3.1 加强防雷能力
有效加强防雷能力的方法有三种：第一，最重要的方法是使高压输电线路的
塔杆接地电阻降低，具体措施有使用降阻器降阻、延长或加长接地线等；第二，
在易受雷击处适当减少保护角或运用负保护角；第三，使用复合接地模块以降低
电阻。

3.2 提高防偏风的能力
有两种方法可以显著提高防偏风能力：
第一，当超高压输电线路在偏风影响下发生故障时，一般添加重锤设备的安装。

但该法效果有限，无法从本质上消除输电线路受偏风的影响，因此必须想出
其他措施，有针对性地应对不同情况。

第二，添加防风拉线的安装，此法适用于解决大风力下偏风对高压输电线路
的破坏问题。

有两种类型的防风拉线可以进行加装：中相引流防风拉线和边相引
流防风拉线。

后者需拉长悬垂线夹处的挂板，直至能与边相引流防风拉线衔接起来，能够基于一定条件在本体上安装并固定支架；而前者构架的完成则需连接跳
线托架和金具，并同一时间直接固定下横担处。

总而言之，虽然加装防风拉线的
措施能够对偏风在线路上的破坏产生较好的抑制效果，但线路金具在较为疲劳的
状态下会有一定程度上的损坏，由此对高压输电线路的安全产生了不必要的威胁。

3.3 注重对线路运行的维护
要想缓解超高压输电线路的故障问题，最安全可靠的措施是重视维护线路运行。

工作人员必须以严格的标准仔细巡视输电路线，保证架空地线与接地体之间
引下部分的衔接是完好的，这点较为关键。

还要注意对接地网的开挖检查，否则
接地网真实的腐蚀情况将无从得知，尤其注意线路塔杆接地体使用降阻器的情况。

若检测到接地电阻变增加，且该变化是由偷盗、在化学作用下消损、开焊等原因
所致，必须及时、迅速解决，将损坏的接地引下线进行更换，维修好接地体和其
他引下线，以确保避雷器的正常运转，加大防治雷击的效率。

若有塔杆遭受雷击
超过两次，则须安装杆上避雷针以确保防雷效果。

除此之外，在塔杆上合适之处
安装避雷器也是好方法。

要注意根据环境以及过去的运作经验具体调整并控制避
雷器安装的距离，通常为300米左右。

3.4 加大新技术的研究应用
我国日新月异的科技发展水平使加大新技术的研究成为可能。

要想使故障测
距更加精确有效，首先要加强对故障测距技术的研究与深入分析，结合更加完备
的测距装置做测量工作。

另外，为减少运行单位故障排查的任务量、充分发挥雷
电定位系统的作用，应准确测量输电线路杆塔的经度、纬度，并与时钟同步。

3.5 增强对鸟害的防治工作
必须全面了解并掌握各种鸟类的活动范围和规律，基于此，在鸟类的高频活
动范围内设下防鸟器，以防止鸟类在上面来回飞或搭建鸟巢。

平时的巡视工作也
应被重视，须及时处理塔杆上的鸟巢，不留任何垃圾痕迹。

除此之外，由于鸟粪
容易落在绝缘子表面，为防止该现象，可更换线路中每隔几片绝缘子为更大盘径，以缓解由鸟粪造成的线路故障问题。

结语
综上所述，超高压输电线路是我国主要电网非常重要的一部分，其使用的安
全可靠性对我们国家电力系统具有重大意义。

为了尽快实现该目标，我们应注意
对过去的经验进行及时总结，更好地防护好超高压输电线路，以实现输电线路的
安全稳定性。

参考文献
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[2]欧阳子正. 对500kV超高压输电线路故障的预防措施的探讨[J]. 中小企
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