高压架空线路知识慨述

高压架空线路知识慨述
北极星电力网技术频道作者: 2012-1-13 11:49:28 (阅289次)
所属频道: 电网关键词: 高压架空线高压线路
一、高压线路的重要作用
传输电能。

电能有许多优点，它使用方便、清洁，易于传输、集中和控制，易于被转换成其他形式的能量，是全人类普遍使用的能源。

而电力负荷基本以城市、工业区和居民区为中心，发电厂一般建设在江河峡谷，或煤炭、石油、天然气富集区域等远离用户的地方。

各等级高压线路相应地承担着把发电厂发出的电力，经过长距离输电线路送至负荷中心或接入电网中变电所的任务，使电力得以对国民生产发挥巨大的经济效益。

1、匹配用户电能。

高压配电线路是根据用户的用电功率、用电量以及与电源距离的远近而确定其相应的等级。

从电网把电力送至用户的配电变压器和电气设备上的线路或者指原来供电电网发展导致，其规模、传输容量明显不足，而新架设的环网线路或多回路，起补充电力、调整功率分配、保证电能质量合格的网络线路。

在我国城乡先阶段，配电线路的电压等级主要是6~35KV。

只有少部分建设早发展的快的负荷密集区，为保证合理的电能分布，110KV高压线路主要地负担起了配电的任务。

而在国外发达国家，很多500KV的电力线路网络，也已主要地发挥着配电作用。

2、连接电力系统各区域，提高运行可靠性和经济性。

为了提高电网运行的安全可靠性和实现最大经济效益，依靠高压线路把各个小发电厂、电网和电力系统有机地连接起来，成为最大的电力系统;把各大的电力系统再用超高压或特高压线路连接起来，组成联合电力系统，最终实现全国统一的电力系统。

电力系统的并列运行在经济、技术上的优越性无可比拟。

高压线路承担着联络系统、连接发电厂以及系统之间容量交换的作用，使电力系统之间的联系得以加强。

可以看出，科学技术的飞速发展和生产的社会化，发电机单机容量及发电厂的容量越来越大。

电力生产不断地趋于集中，电力系统间或系统内各个枢纽间起联络作用的高压线路会越来越多。

这是电力工业巨大发展的最好证明。

二、高压线路的分类和特点
相对于电缆线路，高压架空电力线路是指用杆塔作为支撑，用特定的绝缘物将导电性能良好的金属导线作固定挂接，使之与地隔离开来，并保持足够的相间距离和对地距离，专门向既定地区输送和调配电功率的电气设备。

按照电压等级和功用的不同，高压路可分为：
1. 高压配电线路。

现行电压等级为6~35Kv
2. 高压输电线路。

额定等级电压为35~220Kv
3. 超高压输电线路。

额定等级电压为330~1000Kv
4. 特高压输电线路。

额定等级电压在1000KV以上。

高压线路的优点是：
1. 导线作用材料结构简单，制造供应容易，施工简便，建设速度快，运行维护方便，线路散热性能好，输电容量大。

2. 建设投资费用低，技术要求低且易于满足。

在输送容量相同的条件下，高压线路的投资仅为电缆线路投资的8%~20%。

3. 高压线路故障时检修方便，可以采用带电作业的方法检修，能减少停电次数，增加连续供电保证。

高压线路也存在局限性。

由于所有设备都露置在地面上，必然会受到各种自然气候的影响，这是高压线路设计、建设和运行维护中考虑的主要问题。

三、杆塔的分类
架空高压线路杆塔有多种分类方法。

按受力特点区分，可以分为以下几种：
1. 耐张杆塔(N)，能承受正常及断线事故时顺线路方向的侧向拉力，使事故范围被限制在该耐张段之内，同时也便于检修。

2. 直线杆塔(Z)，在正常运行情况下，基本不承受线路方向的张力，而只承受导线、绝缘子﹑金具、覆冰等垂直方向的荷载和风向在水平方向上作用形成的力。

3. 转角杆塔(J)，因位置处于线路转弯处而得名。

转角杆塔形除了要承受垂直荷载重量和风力之外，还要承受转角形成的角度合力。

实际使用中，转角多放在耐张杆塔处，转动角度较大着称为耐张转角杆塔。

直线转角杆塔ZJ应用较少，有时只转动很小的角度(一般小于5度)
4. 终端杆塔(D)，是线路在发电厂或变电所末端的杆塔，或正常运行时只承受导线最末端耐张段拉力的杆塔。

5. 跨越杆塔(K)，常位于线路跨越河流、山谷、铁路等交叉跨越区域的两侧。

当跨越距离
较大时，该杆塔就设计成耐张跨越杆塔。

它的高度比普通杆塔的高度要高的多。

6. 换位杆塔(H)，架空线路由于三相之间及对地电容、电感和阻抗不相等，造成运行中三相电压和电流不平衡，使系统中负序电流和零电流过大，电机发热、继电保护装置容易出现不正常工作状态。

因而，需将三相导线轮流地改变在空间的位置，从而平衡三相阻抗，这种在一定长度内用来变换各导线相序或排列位置的杆塔，顾名思义就叫做换位杆塔。

根据不同的换位方式，换位杆塔又分三种：
1) 直线换位杆塔(也叫滚式换位);
2) 耐张杆塔，可以通过设计来实现，但结构较复杂;
3) 悬空杆塔，是一种比较易于施行的换位方式，它不需设计专门的换位杆塔，只在每相导线上另外再串接一组绝缘强度较高的绝缘子串，在用跳线交叉跳接来完成、。

7. 分歧杆塔(F)，在高压线路需接取分支或T形连接时使用。

T行接线的作用使分歧杆塔将受到很大的侧向力，需要在设计时从基础和杆塔强度两个方面加强结构。

高压线路杆塔按外观形状又可分为：
1)35~110KV钢筋混凝土直线单杆和直线双杆，直线双杆又分为1、门行双杆;2、带叉梁门行双杆;3、A行双杆。

2)220KV带拉线八字杆和带叉梁双杆
3)导线呈△排列拉线塔。

包括：1、上字型拉线塔;2、线塔。

4)导线呈水平排列拉线塔。

包括：1、门型拉线塔;2、V型拉线塔;3、酒杯拉线塔。

四、对巡线人员的基本要求
1. 热爱线路巡线工作，有强烈的事业心和责任感。

2. 身体健康，经医生鉴定无妨碍工作的病症(每两年进行一次体格检查)。

3. 具有初中及以上文化程度。

4. 具有一定的电工基础知识和线路专业知识。

5. 熟悉并会运用触电急救法和人工呼吸法。

6. 熟悉线路的运行状况、元件参数、地理位置和事故抢修道路、桥梁等。

7. 对线路上安装的设备(如柱上油断路器、跌开式熔断器和隔离开关等)能正确进行操作。

能分析、判断线路运行中出现的异常现象，提出预防事故的措施。

8. 能掌握一般的线路检修技能。

五、巡线人员的主要职责
1. 按照巡线周期和对线路的巡视检查要点，做好线路的巡视检查。

2. 对线路巡视检查中所发现的缺陷及威胁线路安全运行的薄弱环节做好纪录、分析，经常掌握线路缺陷底细及重大缺陷的变化规律，督促领导及时处理威胁线路安全运行的重大缺陷，按时填报缺陷报表及缺陷检修卡。

3. 做好线路技术资料、图纸、台账管理，不断积累运行经验。

4. 经常了解线路负荷情况。

5. 做好群众护线的宣传教育。

6. 参加线路基建、改进、大修工程的竣工验收及线路评定等级工作。

六、线路运行班(组)长的主要职责
1. 对本班(组)工作全面负责。

2. 带领全班(组)人员落实岗位责任制。

做好职工的政治思想、安全思想和遵章守纪的教育工作，及时掌握职工的工作，学习和思想情况。

3. 掌握本班(组)管辖线路存在的主要缺陷和薄弱环节。

对重大缺陷亲临现场鉴定，必要时组织会诊。

4. 掌握本班(组)管辖的大修、改进工程项目和反事故措施项目，并督促检查按期完成。

5. 领导全班(组)人员进行设备评级和运行分析，根据具体情况，提出相应措施，督促按期完成。

6. 按时提出本班(组)工作计划、总结和有关报表。

七、为什么要对线路进行巡视检查以及巡视检查的方法有哪些
线路巡视的检查目的，是为了经常掌握线路运行状况，及时发现设备缺陷和隐患，为线路检修提供内容，以保证线路安全运行。

线路巡视检查的方法有下列几种：
1. 定期巡视：定期巡视是为了经常掌握线路各部件的运行状况及沿线情况，搞好群众护线
工作，定期巡视由专责巡线人员负责。

35~110KV线路一般每月一次，6~10KV线路每季至少一次。

2. 特殊巡视：特殊巡视是在气候剧烈变化(如大风、大雪、大雾、导线结冰、暴雨等)、自然灾害(如地震、河水泛滥、山洪爆发、森林起火等)、线路过负荷和其他特殊情况时，对全线、或某几段或某些部件进行巡视，以便及时发现线路的异常情况和部件的变形损坏。

3. 夜间巡视：夜间巡视是为了检查导线、引流线接续部分的发热、冒火花和绝缘子的污秽放电等情况。

夜间巡视最好在没有光亮或线路供电负荷最大时进行。

一般来说，35~110KV 线路每季一次;6~10KV线路每半年一次。

4. 故障巡视：故障巡视是为了及时查明线路发生故障的原因、故障地点及故障情况，以便及时消除故障和恢复线路供电。

所以在线路发生故障后，应立即进行巡视。

5. 登杆塔巡查：登杆塔巡查是为了弥补地面巡视的不足，而对杆塔上部部件的巡查。

这种巡查根据需要进行。

登杆巡查要派专人巡查，以防触电伤人。

八、巡视检查路线时应遵守哪些规定
1. 新担任巡线工作的人员不的单独巡线，以免因经验不足而不能发现设备的缺陷，或者由于不熟悉巡视路线而走错路。

2. 为了保证巡线人员的安全，在偏僻山区及夜间巡线时必须又两人进行。

在暑天和大雪天巡线也宜由两人进行。

雨季巡线应带雨衣。

3. 单人巡线，禁止攀登杆塔，以免因无人监视造成触电
4. 夜间巡线因沿线路外侧走，大风时巡线因沿线路上风侧行走，以免触及断落的导线造成
触电。

5. 故障巡线时因始终认为线路带电，即使明知道线路已停电，也因认为线路有随时恢复送的可能。

在故障巡线时，巡线人员因将所负责巡查的线段全部巡完，不得有“空白点”
6. 巡线人员发现导线断落在地面或悬掉空中时，应设法防止行人靠近断线地点8m以内，以防跨步电压触电。

同时应迅速向领导报告，等候处理。

九、对绝缘子巡视检查的主要内容有哪些
1. 检查绝缘子表面是否脏污，特别要主义检查线路污秽地段。

当绝缘子安装了泄露电流记
录仪时，应检查仪表的动作情况，并记录测得的泄露电流值。

2. 检查绝缘子有无裂纹。

破碎及闪络、烧伤痕迹。

3. 检查决子钢脚、钢帽是否锈蚀，钢脚是否弯曲。

4. 检查绝缘子串和瓷横担有无严重偏斜。

直线杆塔悬垂绝缘子串顺线路方向的偏斜不得大于15度。

5. 检查针式绝缘子和瓷横担上固定导线导线的绑线有无松动，断股和烧伤。

6. 检查悬式绝缘子的弹簧销、开口销有无缺少或脱出，开口销是否张开。

7. 检查金属有无锈蚀，磨损。

裂纹或开焊。

十、对线路金具巡视检查的内容有哪些
1.检查金具有无锈蚀、变形或损伤。

金具连接螺栓有无松动，螺母有无丢失。

2.检查线夹有无裂纹或损伤。

3.检查预绞丝护线条有无滑动、断股或烧伤。

4.检查阻尼线有无变形、烧伤，绑线是否松动。

5.检查防震锤是否跑动或偏斜。

钢丝有无断股。

6.检查开口销有无丢失或损坏，开口销是否张开。

7.检查跳线连板、并沟线夹及导线连接器有无热现象。

必要时应用红外线测温仪测温。

十一、对拉线巡视检查的主要内容有哪些
1. 检查拉线及其部件有无锈蚀，螺栓是否紧固定，螺栓是否紧固，螺母有无丢失
2. 检查拉线有无折断、松弛、断股、抽筋及张离分配不均等现象。

3. 检查拉线尾线是否紧固，绑线有无松动或损伤，钢线卡子有无丢失，螺栓是否拧紧
4. 检查花篮螺栓的封线是否完好。

5. 检查拉线基础周围土壤是否突起或下沉，拉线基础有无上拨或下沉，有无人在拉线基础周围取土。

6. 检查拉线棒焊缝有无裂纹或脱焊。

7. 检查拉线杆有无腐朽或损伤。

拉线及拉线杆有无被车辆碰撞的危险。

十二、什么叫做导线的振动以及导线为什么振动
在架空电路线路档距中，由于风力的作用而引起导线的周期性震荡称为导线的振动。

这种振动发生在导线的垂直方向。

每秒钟的振动次数有几个到几十个甚至上百个周波，并在整个档距中行成一些幅值较小的(一般不超过几厘米)的静止波，导线振动最高点叫波峰，两波峰之间的垂直距离叫做振幅。

振动时停留在原有的位置的一点叫做阵动的半波长，由两个相邻波组成振动的波称为全波。

导线振动时，由于振幅很小时，频率觉高，肉眼是不易看见出的，只觉得导线在某些区段看似双线，但可听到导线与悬挂导线的金具碰撞发生撞击声。

当均匀的微风(风速一般为0.5~4m/s)从线路侧面吹向导线时，在导线背风面上、下侧将交替形成气旋。

它越过档距中导线的某一自然振动频率想等时，将使导线在垂直方向产生共振，这就是导线产生振动的原因。

十三、导线振动于哪些因素有关?
导线振动与风速、风向、导线悬挂高度、档距、导线平均运行应力、导线直径和线路经过地区的地理条件等因素有关。

导线发生振动，需要有一定的能量(包括克服空气阻力，导线线股之间的摩擦力所消耗的能量)。

这种能量是由风的冲击力能量转换来的。

风的冲击能量与风速有关。

一般来说，当风速为0.5~0.8m/s时，导线就会发生振动。

当风速增大时，由于地面摩擦的影响，气旋包围的大气层气流的均匀行(气流的均匀性是引起导线振动的必要条件)。

当导线悬挂处的气流均匀性被破坏时，导线振动即停止。

风向对导线的振动有很大的影响。

当风与导线轴向之间的夹角在90度到45度时，可观察到稳定的导线振动;在45度到30度时，导线振动的稳定性较小;小于20度时，一般不会出现振动。

导线悬挂越高，地面，地面状况对较高气层气流均匀性的破坏程度越来越小。

但在风速较大时仍能继续保持足以引起导线振动的均匀风速，扩大了导线振动的风速范围，增加了振动了延续时间。

线路档距越大，导线振动越强，实际观测表明，当线路档距小于100m时，很少见到导线振动;当档距大于120m时，导线振动较多。

在跨越河流、水库、山谷等大档距处。

导线振动就较强烈。

导线平均运行应力越大，其振动的幅值就越大，振动频率越高，导线会很快疲劳而破坏。

导线直径越小，其振动越强烈。

在平坦、开阔的地段，地面对风均匀性很少破坏，所以导线容易振动。

当导线沿斜坡通过及跨越不深的山谷、盆地时，地面对风的均匀性影响不大，导线仍会振动。

当线路通过山区或其它地形极其复杂的地段，或者在线路下方，附近有深谷、堤坝、树木和建筑物时，在不同程度上破坏了风的均匀性，导线就不容易产生振动。

十四、为什么架空电力线路会覆冰及覆冰对架空电力线路有什么危害
当气温在00C以下时，从高空落下的雨滴或湿雪附在导线、避雷线、绝缘子串上，凝结成冰，且越结越厚，称为线路覆冰。

覆冰最厚可达10cm以上。

线路覆冰一般发生在初冬和初春季节粘雪或雨雪交加的天气。

导线结冰的形状与风向有关。

当风向与线路方向平行时，覆冰断面呈椭圆形，当风向与线路方向垂直时，覆冰断面呈扇形(即在导线的一个侧面);当无风时，覆冰呈均匀的一层。

覆冰还与线路所经地段有关，在冷热空气交汇处的线路覆冰最严重覆冰在导线、避雷线或绝缘子串上停留的时间，与气温高低和风力大小有关，少则几小时，多则几天。

线路覆冰的危害大致有以下几种：
a) 损坏杆塔：当线路覆冰过厚时，会使杆塔机械荷重超载而折断。

对于直线杆塔，会形成很大的不平衡张力或断线张力,超过杆塔设计条件而损坏或倾倒。

b) 线路跳闸：导线上的覆冰不一定同时脱落。

对于垂直排列的线路，如果下层导线上的覆冰先脱落，导线就会迅速上升或跳跃，与上层导线相碰，造成相间短路，使线路跳闸，供电中断。

当避雷线覆冰过厚时，将会减小与导线之间的距离，造成放电接地故障。

c) 绝缘子串倾斜、导线严重下垂：当线路各档内覆冰厚度不均匀时，会使各档距内导线弧垂发生很大的变化，造成绝缘子串倾斜，金具承受较大的水平方向的作用力。

在覆冰严重的档距内，会因导线严重下垂，安全距离不够而造成事故。

d) 绝缘子串覆冰后，会大大降低其绝缘水平：悬式绝缘子串积有的冰雪熔化时可能形成冰柱，书记绝缘子串短路，造成接地事故。

十五、架空电力线路在夏天容易发生哪些事故以及怎样预防
夏天气温高，导线弧垂增大，使导线对地和对其它交叉跨越设施的距离减小，容易发生混线短路和交叉跨越放电事故。

另一方面，由于气温增高，导线散热条件变坏，可能发生导线连接器过热烧坏事故。

此外，夏天树木、竹子等生长很快，容易发生导线碰触树枝放电，或树枝、树干被大风吹断到落在导线上造成接地或短路故障，甚至烧断导线，引起火灾。

为了防止这些事故的发生，要注意做好以下几项工作：
1. 巡线时应注意检查导线弧垂是否过大，发现弧垂过大时，应查明原因，及时调整。

注意检查导线对地及对其他交叉跨越设施的距离是否符合规程要求，必要时应进行实测。

发现不符合要求的应立即处理。

在检查交叉跨越时，要注意检查交叉点至杆塔的距离，这是因为导线弧垂在档距中应记录当时的气温，并换算到当地最高气温情况下验证交叉距离是否符合要求。

2. 用蜡烛或红外线测温仪检查导线连接器有无过热现象，发现过热时应及时采取减小线路负荷电流或停电处理等措施。

3. 及时修剪和砍伐在线路下面或附近的树木、竹子及高杆作物。

十六、线路运行班应建立哪些台账及纪录?
1) 设备技术台账;
2) 工器具清册;
3) 设备完好率台账;
4) 事故、故障纪录;
5) 运行分析纪录;
6) 事故备品清册;
7) 运行工作日记;
8) 巡线纪录;
9) 缺陷纪录;
10) 绝缘子测试纪录(含盐密测试)、轮换纪录及劣化绝缘子分析纪录;
十七、反事故措施计划包括哪些内容?
反事故措施计划的内容包括：线路事故、障碍、异常情况的防止对策;上级机关颁发的反事故措施;需要消除的影响线路安全运行的重大缺陷和隐患;提高线路安全运行的重大技术
改进措施;需要编写、修订、贯彻的有关线路安全运行的规章制度;季节性的安全大检查等。

线路运行班在提年度大修、更改工程计划之前，应以主管局提出的年度反事故措施计划为编制重点，结合本班管辖线路具体情况，提出年度反事故措施计划报工区(县电力部门)，经工区审查后逐级上报。

在编制反事故措施计划时，要落实资金来源、器材供应、人力安排等有关事宜。

反事故措施计划未按期完成或质量不良而发生事故时，应追究有关人员责任。

线路继电保护知识
一、什么是继电保护装置，继电保护装置用满足哪些基本要求
继电保护装置是能反映电力系统中任一元件发生故障或不正常的工作状态(如过负荷、过电压、中性点非直接地系统中的单相接地等)，并作用于断路器的传动机构去断开故障回路或发出信号的一种保护装置。

它由继电器及二次线等组成。

继电保护装置必须满足下列基本要求：
1) 快速性：当发生短路故障时，必须快速切除故障回路。

2) 可靠性：在元件发生故障或不正常个工作状态时，要求继电保护装置不应拒动或误动。

3) 灵敏性：继电保护装置应能很快地反映故障或不正常个工作状态，以减少故障对整个系统的影响
4) 选择性：当电力系统发生故障时，继电保护装置断开的只是故障回路，而其它非故障元件仍能保持安全运行。

二、为什么架空电力线路要装设继电保护装置
架空电力线路运行中，由于风大、冰雪、雷击、鸟害、外力损坏及绝缘损坏等原因，可
能引起故障或不正常的工作状态。

例如发生短路故障时，电流将会显著增加，电压将会大量下降，这样，就可能烧坏线路元件或发、变电设备，同时会使故障电流通过的设备产生很大的热效应和电动力，导致设备损坏或缩短使用寿命。

由于电压的下降，会使用户的生产和正常工作受到影响。

为了尽快的切除故障线路，保证非故障线路的正常运行，所以架空电力线路要装设继电保护装置。

三、10~110KV架空电力线路一般装设哪些继电保护和自动装置以及其的范围
按照继电保护装置的功能，分为主保护、后备保护和辅助保护三种。

主保护用于快递、
并有选择性地切除被保护区内的故障。

后备保护用于在主保护或断路器拒绝动作时切除故障。

辅助保护用于加速切除故障或消除方向元件的死区。

10~110KV架空电力线路一般装有下列继电保护装置：
1. 电流保护装置：线路发生短路故障时电流显著增大。

故障点距电源越近，短路电流越大。

当短路电流值达到继电器的整定值时，保护装置动作，使线路断路器跳闸，迅速切除故障线路。

三、如何根据继电保护和自动装置的动作特点来粗略判断故障性质及故障地段线路故障跳闸后，应根据发电厂、变电所继电保护和自动装置的动作情况来粗略判断故障性质及地段，以便尽快地查出故障点。

一般情况下，如果线路跳闸后自动重合闸重合成功，说明是瞬时性故障，如鸟害、雷击、大风等;如果自动重合闸重合复跳，说明是永久性故障，如倒杆断线、混线等。

如果是电流速断保护装置动作跳闸，故障点一般在线路的前段;如果是过电流保护装置动作跳闸，故障点一般在线路的后段;如果电流速断和过电流保护装置同时动作跳闸，故障点一般在线路的中段。

如果是距离保护装置动作跳闸，说明是相间短路故障。

一段保护动作时，故障点一般在本线路全长(从电源测计算)80%~85%;二段保护动作时，故障点可能在本线路或下一段线路，也可能是由于第一段保护拒动而引起。

如果是零序电流保护装置动作跳闸，说明线路有单相接地故障。

零序一段动作时，故障点一般在线路前段;零序二段动作时，故障点一般、在线路后段。

在中性点不直接接地的电网中，当线路绝缘监视装置发出接地信号时，说明该线路有单相接地故障。

如果发电厂、变电所内装有故障录波器(线路故障时，故障录波器启动，自动录出电流、电压的波形及振幅)，可以通过故障录波图看出故障类型及算出故障点的大致范围。

在事故巡线时，除重点巡查大致的故障范围外，其它线段也要进行巡查，以免遗漏故障点，延长事故处理时间。

四、为什么线路故障跳闸后不允许多次对线路试送电
为提高线路供电可靠性，一般线路都装有自动重合闸装置。

当线路发生瞬间故障跳闸后，经过很短时间(一般为0.5秒)自动合上线路断路器，恢复线路供电。

但是由于某些故障的特殊性，如果复雷击、故障点熄弧时间较长或由于断路器、自动重合闸装置本身的缺陷，都会。