输电线路故障分析与研究

输电线路故障分析与研究

发表时间：2019-08-29T14:19:01.873Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：范亚军

[导读] 摘要：随着智能电网建设的迅猛发展，各种数据挖掘技术越来越多地运用在电力系统智能诊断中。

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摘要：随着智能电网建设的迅猛发展，各种数据挖掘技术越来越多地运用在电力系统智能诊断中。其中，输电线路大量的故障信息分布极其不对称，适合利用机器学习方法进行处理。机器学习方法的应用不仅能提高电力系统实时运行信息的广度和深度，而且能够动态分析输电线路的健康状态，提高电力系统的运维决策水平。

关键词：输电线；故障；措施

引言

输电线路是电网中重要的组成部分，当输电线路出现故障，会导致局部电网停运，直接影响对用户正常供电。为了防止输电线发生经常性故障，应根据线路故障特点、传输曲线、负载率、故障率、风险指标概算进行风险评估和分析，总结出故障引发的原因，才能找到有针对性的检修措施和维护方法，确保电网始终在平稳的状态下运行，有效提高电力系统的稳定性和安全性。

1电力线路运行常见故障

1.1外力因素引发的电力线路故障

电力线路跨区域范围较大，不同区域地形地貌、自然环境条件存在较大区别，需要跨越崇山峻岭、河流水域，很容易引发线路破坏，进而发生电力线路故障。如果树木搭接到线路上，就会引发短路故障，从而发生断电事故。此外，道路工程施工也会对电力线路造成不同程度的破坏，比如施工机械设备碰撞杆塔，导致杆塔倾斜或者断裂，引发断电事故。

1.2短路问题引起的故障

短路故障是电力线路运行中最为常见的一种类型，在电力线路安全事故中比重较大，造成的后果通常也较为严重。电力系统中的短路故障存在多种形式，如三相短路、两相短路、单相短路、单相接地短路、两种接地短路等。电力线路一旦发生短路故障，会使导体的温度急剧上升，绝缘破坏，进而导致设备损坏甚至电网瓦解。电力系统短路故障形成的原因较为复杂，如电力线路在长期的运行过程中遭受风吹日晒，日积月累容易造成绝缘体的老化、破坏，极易形成短路故障隐患；线路安装时由于绝缘安装操作不到位导致金属暴露，运行过程中产生金属接地；暴雨、大雪、雷击等恶劣自然条件下导致的绝缘破坏等。

1.3电力线路接地故障

电力线路接地用途包括工作需要、安全保护需求、处理线路故障需求等，而导致电力线路发生接地故障的主要原因是单相接地。因此，需要定期对线路进行维护检修，为保证检修人员的生命安全，需要做好线路接地处理。通过接地处理可将静电荷导入地下，避免发生安全事故。但是在线路维护检修过程中，部分电力线路工作人员缺乏足够的安全意识，没有充分重视接地保护，致使电力线路存在安全隐患。不同的接地方式，有其独特的优缺点，而电力线路长期运行难免发生故障，运行负荷超过电力线路的最大允许范围值，就会对供电设备、人身安全造成严重危害，需要引起高度重视。

1.4电力线路负荷超载引起的故障

在电力线路的运行过程中，线路所能承载的负载是有一定限制的，当线路中通过的电流超出线路所能承载的负荷上限，线路就会因过载而发热，导致线路绝缘老化加速。在工作实践中，电力线路中因负载超载而发生的短路故障多有发生。一些线路处于长期的超负载状态，绝缘老化脱落极易形成故障隐患，而一些线路在发生瞬时超载后，也极易因发热过大而导致绝缘融化进而导致火灾事故的发生。

2电力线路故障检修方法

2.1制定有针对性的维护措施

通过对电力线路接地故障根源的分析，可获知接地故障发生的原因、位置等，为处理接地故障提供技术和理论支持，提升处理措施的科学性和可行性。大量故障实例表明，导致电力线路发生接地故障的主要原因包括线路自身发生故障、绝缘层被破坏。处理接地故障时，可以从电路测量入手，也可以从控制线路对地面的绝缘入手。当电力线路发生接地故障时，绝缘电阻会大幅度降低，此时需要通过绝缘电表准确测量绝缘电阻。电力线路分支众多，如果接地故障对其他分支线路造成影响，则要先进行跌开关的区段划分，并逐步查询，直到找出线路接地故障的根源。针对电力线路中存在的绝缘子和瓷瓶，需要对其进行定期清理，确保其表面清洁无污染。选择绝缘子时，需要对绝缘子的质量和性能进行精细化检验，确保绝缘子各项性能满足电力线路持续稳定运行的实际需求。

2.2接地故障的检修

电力线路中的接地故障，大多是由于接地线路中的绝缘部分受到破坏而导致的。绝缘出现问题，会使得整个线路中的电流大大增加，从而导致接地故障的发生。基于上述原因，在进行电力线路接地故障的检修时，应主要对线路的绝缘部分进行检测，通过测量线路绝缘部分的电阻值可以判断其破坏程度。对于分支较多、故障点排查困难的电力线路，可以通过分段检测的方法进行，也可以采用改变供电方式，测量线路电压和负荷的方式来确定故障点。

2.3严格规定电线使用规格

电力线路超负荷是常见故障之一，如果电力线路长时间在超负荷状态下运行，必然会产生一系列安全隐患，一旦超出电力线路最大的允许范围值，就会发生大面积停电事故。因此，在电力线路架设前需要对当地用电情况进行全面系统调查，预留出足够的提升空间，并选择合适的供电电线，避免留下安全隐患。如果超负荷故障已经发生，需要全面检查，确定故障发生的实际情况，并通过更换电线、电力降压等方法进行维修。对故障点反复试验，确保更换后的线路短时间内不会再次发生电力线路超负荷故障。

2.4线路雷击故障的检修

雷击是造成电力线路故障的重要原因之一，尤其是在雷电多发地区，故障率较高。线路雷击故障的发生多与线路防雷设计不合理、接地电阻过高及线路维护不足有关。在雷雨天气下易发雷击故障，此类故障为金属性单相接地故障，电力线路跳闸5分钟后，若线路通道5千米范围内发生落雷，基本判断此故障为雷击故障，通过重新合闸可以排除。对于使用非有效接地系统的中压电力线路，一般采用二分法来查找故障点，具体操作为：首先通过测量获取故障线路的总绝缘值，然后将故障段任意一段的开关拉开，测量分段开关两侧线路的绝缘值，最后通过比较三者的电阻值将故障区域不断缩小，最终确定故障点。此外，还可利用电力设备、金具或是绝缘子等部件的闪络痕迹来