500kV超高压输电线路故障及防范措施研究
随着社会经济的发展，电力市场需求的不断增大，由于超高压输电线路具有较高的运行保障性、占用资源少、检修维护方便等优点，因而在当前城市电网建设中被广泛推广并应用。基于此，本文以《500kV超高压输电线路故障及防范措施研究》为题，进行了分析与探讨。
标签：500kV超高压输电线路；故障；防范措施
随着城市电网建设进程的不断加深，500kV超高压输电线路的应用也越来越广泛，其重要性也越来越突显，但是由于各种因素的影响，致使500kV超高压输电线路时常发生故障，从而对供电质量与供电安全造成了严重的影响。因此，我们必须充分认识到500kV超高压输电线路在整个城市电网系统中的重要性，并认真分析并找出导致500kV超高压输电线路故障发生原因，从而采取科学有效的故障修复和防范措施，以此确保供电质量和供电安全。
1.500kV超高压输电线路故障情况概述
以下结合我局管理的±500kV兴安直流和500kV天广一、二、三、四回5条超高压输电线路故障情况进行概述。以上架空输电线路，直接暴露在自然环境，受自然环境变化影响较大。从2008年起截至2013年底，该输电线路共发生故障30余起，由雷击引起的故障达到20起，大风引起的故障达5起，污闪和其它故障5起。由此可见，我局500kV超高压输电线路故障主要为雷击引起，因而，应针对雷击原因引起的故障采取有效的修复和防范措施[1]。
2.500kV超高压输电线路故障出现原因分析
2.1雷击引起的跳闸故障
通过上述对我局500kV超高压输电线路故障情况概述我们得知，造成500kV超高压输电线路故障的主要原因就是雷击、污闪和大风三种原因，其中又以雷击为主。雷击是一个统称，又可分为多种类型，例如直击雷、绕击雷、感应雷、反击雷等。不同类型的雷击对超高压输电线路产生的威胁和破坏程度也不同。其中，直击雷对超高压输电线路产生的威胁和破坏程度最为严重，但是发生概率很小；绕击雷的威胁和破坏程度较小，轻则造成输电导线电位升高，重则破坏绝缘；感应雷的威胁和破坏性主要表现为会在输电导线上产生较高的感应电压，从而破坏导线绝缘性能；而出现反击雷则会升高输电杆塔的电位，还会在输电导线上感应出一个过电压，当杆塔电位和导线上感应过电压之间的电位差大于绝缘闪络的临界值时，就会发生闪络。通过长期研究和实践表明，雷击中引起500kV超高压输电线路发生跳闸故障的主要为绕击雷。
2.2污闪引起的跳闸故障
由于我局500kV超高压输电线路全部是架空线路，直接暴露在自然环境，受影响因素较多，例如粉尘等杂质的污染，从而容易在输电线路表面形成污秽层。在天气干燥情况下，形成的污秽层会产生极大的电阻，这样不易发生闪络，就不会影响输电线路的正常运行；若是气候潮湿，那么不仅会降低污秽层的电阻，还会增强其导电性，大大增加了污闪发生概率。
尤其是在连续大雨、大雾气候条件下，污秽层就会处于饱和受潮状态，从而极易出现污闪情况。
2.3大风引起的跳闸故障
由大风引起的500kV超高压输电线路故障主要表现为风偏，即500kV超高压输电线受风力作用影响，从而偏离了原本垂直的位置的一种现象。在风偏作用下容易造成输电线路导线相间放电，例如架空导线对杆塔构架以及架空导线之间的放电，从而导致输电线路发生相间短路故障，最终出行跳闸故障。一旦发生风偏跳闸故障，就会降低其重合成功率，从而增大输电线路停运机率。此外，当风力强度超出杆塔设计的应力强度时，将导致线路杆塔发生倾斜、损坏，造成导线舞动。一旦导线出现舞动情况，就会使杆塔产生极大的动荷载，从而对导线和杆塔的安全产生严重威胁。
3.关于500kV超高压输电线路故障查找的一些经验建议
以下本文结合笔者自身实践工作经验，就关于如何查找500kV超高压输电线路故障提出一些浅见。第一，按照季节特征来查找故障。雷击和大风是引起输电线路故障的主要原因，而这两个故障原因都具有季节性。通过长期研究表明雷击和大风的多发季节为春夏两季，按照季节特征来查找故障，能够有效减缩故障查找范围。第二，根据输电线路重合成功率来查找。若是输电线路重合成功率高，那么则能够永久性的排除金属性接地短路、线路杆塔倒塔、断线等故障，将故障查找重点放在雷击、鸟害、人为破坏等方面。第三，在查找过程中注意输电线路周边环境，重点关注线路中有无不满足安全距离的树木、架空导线下方是否存在采石放炮事件、架空導线上有无风筝挂线以及线路绝缘子的积污情况等[2]。
4.500kV超高压输电线路故障的防范措施
4.1提高输电线路防雷能力
雷击是导致输电线路发生故障的主要原因，因此，我们必须提高输电线路的防雷能力。那么如何才能有效提高输电线路的防雷能力呢？具体应从以下几方面着手：第一，提高输电线路的绝缘水平。输电线路的绝缘水平直接影响着其耐雷水平，采用科学的检测手段，加强零值绝缘子的检测，以此确保高压送电线路的绝缘强度符合标准。当前，由于玻璃绝缘子具有良好的耐电弧性、不易老化等优点，因而在超高压或高压输电线路中被广泛应用。第二，降低杆塔接地电阻。首先，充分的了解杆塔地区的接地电阻率；其次，选用新型的接地材料，例如优质的非金属接地模块，该材料具有适用地区广、成本经济性好、施工方便、占地小、抗电流冲击能力强、耐温差性能强等特征和优势。第三，安装线路避雷器。在高压送电线路杆塔上安装避雷器，这样在线路受到雷击后，雷击电流超过规定值时，通过避雷器能够将雷电电流分流，一部分分流到相邻的杆塔，另外一部分分流进入大地中，从而保证绝缘子不会发生闪络。当前，超高压输电线路中常用的避雷器主要有两种，分别是无间隙型避雷器和带串联间隙型避雷器。
4.2加强输电线路行维护管理
加强输电线路行维护管理，能够为输电线路的安全、可靠运行提供重要的基础保障。应明确每条输电线路的负责人选，并指派专人进行负责，且必须根据线路运行规范要求进行维护，加强对线路的巡视工作，一旦发现安全隐患，立即采取有效的措施进行处理，对损坏的部位进行检修及更换，从而减少线路故障发生率。线路正常运行时，相关的线路负责人员，应时刻关注线路的运行情况，随时对线路负荷进行调整，以便确保线路的正常运行。与此同时，还应努力提高线路负责人员的技术水平与专业素养，从而确保出现故障做到及时有效的处理。
4.3做好外力破坏的预防工作
外力破坏给输电线路带来了极大的不利影响，是造成输电线路故障的重要原因之一，必须给予足够重视。在开展外力破坏预防工作时，必须进行多方面的综合考虑，以便针对性采取合理的应对策略。如对于鸟类的迁徙，应在电杆上安装驱鸟，避免鸟类对电杆和电线造成破坏；对于工程建设，应在工程附近的杆塔上涂上反光漆，确保工程车辆的碰撞电杆，还应在工程附近设置警示牌，粘贴关于电杆、电线安全运行注意事项等。为了确保电力施工的安全，必须不断加强施工人员及附近居民的用电安全意识，并积极配合执法部门，严格打击破坏电力设施行为[3]。
5.结语
总之，本文对500kV超高压输电线路故障及防范措施进行了分析与探讨，具有非常重要的意义。500kV超高压输电线路是城市电网中的重要组成部分，其运行是否正常、安全事关重大，影响深远，做好500kV超高压输电线路故障防范工作，能够为城市电网的正常、安全、高校运行奠定坚实的基础。
【参考文献】
[1]宫微. 500kV超高压输电线路故障分析及防范措施[J]. 机电信息，2013，36：27+29.
[2]隋彬. 500kV超高压输电线路耐雷水平影响因素研究[D].西南交通大学，2011.
[3]马钊. 500kV输电线路雷击跳闸原因分析及防范措施[J]. 河北电力技术，2010，02：24-27.
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