高压输电线路故障类型与防范措施分析

曹剑锋

四川省绵阳电业局游仙供电局，四川绵阳 621000

高压输电线路故障类型与防范措施分析

曹剑锋

四川省绵阳电业局游仙供电局，四川绵阳 621000

高压输电线路是整个电力工业的主动脉，提高线路的安全运行水平是线路经济合理运行的重要保障。本文结合笔者长期的高压输电线路运行的实际工作经验，对常见的输电线路故障类型进行了总结，并针对线路故障提出了快速查找和故障处理的有效措施，保证高压输电线路供电的可靠性，提高电能的服务质量。

高压输电线路；故障类型；防范措施

高压输电线路是电源-变电站-电力用户间的纽带，由于高压输电线路架设在高山偏远的地区，运行环境复杂多变，如何提高输电线路的运行水平是线路运行人员研究的一个重点。

1 故障原因统计

随着计算机技术、电力电子技术以及通信技术的飞速发展，电力系统继电保护措施基本能够满足保证线路正常运行，但是由于外力和设备原因导致的线路故障是继电保护装置不能预测和控制，必须对由外力造成的线路故障进行认真的分析，找出快速有效的解决措施。对我局运行管理的高压线路故障进行相应的统计，整条输电线路故障类型率如表1所示：

表1 高压输电线路原因统计表

从表1中可以看出，造成高压输电线路故障主要因素包括自然外力、人为外力和设备自身问题3大部分，其中自然外力占据整条输电线路故障的50%，以雷击线路故障为最多的，但是自然外力对线路的破坏是人为不能控制的但可通过提高线路综合防雷水平，降低雷电对高压线路的破坏作用。人为外力和设备自身问题是输电线路故障的另外两大部分，占据整条线路故障的25%，人为破坏类型也比较多，如架空线路下施工机械操作部当导致架空线导线碰线、断线，架空导线因缠绕异物（如风筝、气球、孔明灯、小动物等）导致输电线路发生交叉短路或接地等故障。由于输电线路运行环境的恶劣性，常常导致电瓷元件发生污闪、变压器过电压、避雷器击穿、各类附件变形损害等故障。

2 架空线路常见故障类型

按照故障点和导致故障发生的外部条件，高压架空线路故障大致可以分为：单相接地故障、短路故障、断线故障3大类。

2.1 单相接地故障

单相接地故障是供配电系统种最为常见的故障，当线路长期处于潮湿、雨水等环境中就容易发生单相接地故障。在中性点非接地高压系统中（35kV及以下），故障发生后，故障相电压变为零，而非故障相的电压就会升高到线电压，电压幅值大大增加，容易造成线路过电压，导致电压幅值长期超过设备耐压水平而发生设备烧毁事故。如果故障发生后没有及时切除，在高电压条件下，线路会剧烈发热，导致相间绝缘破坏引起相间短路的严重事故。

2.2 短路故障

在运行时出现外部导体跨接导线、相间绝缘被击穿等情况都会导致架空线路发生短路故障。

2.3 导线断路

断路就是导线发生断裂而使供配电回路不同的故障。在断路点处有时会由于没有出现明显的断开点而发生间隙，而产生巨大的电弧，在导线处剧烈发热，严重会导致系统中的供配电设备发生火灾是或爆炸事故。对于三相供电的电动机而言，由于电机可以在缺相下运行，但是当发生单相断路时，电机就会在超过额定电压的电压幅值下运行而发生烧毁事故。

3 故障快速查找

在高压输电线路运行过程中，要经常对线路继电保护装置进行监视，实时调看相应的数据表格，分析线路的整体运行工况。为了提高故障发生处理速度，本人结合自己长期的运行经验，将故障后的快速查找措施总结如下：

1）当发生线路故障报警时，应立即根据中控室线路继电保护动作情况，按照录波器上显示的距离及保护测距数据，初步分析判断故障可能发生的地点。结合线路可能发生地点的气象条件、工程地质等特殊特性，初步判断故障类型。

2）对于发生故障的线路运行工段，故障不能通过装备自动解除时，首先应向上级报告线路故障的初步情况，并立即组织相应的检修维护人员进行线路检修，并按各自的特长统筹分配人员。运行人员首先向查巡人员交待故障可能发生的区段和故障类型，并实时通过通信装置告知查巡人员故障特性变化特性，便于查巡人员及时的找到故障点，并采取有效措施。

3）查巡小组间应在查巡过程中进行相互的数据交换分享，并通过对巡查结果的汇总分析，对初步判断的故障点和类型进行核定和修正。对于一次巡查不能切除故障时，应扩大巡查范围，并对故障数据和故障特性进行重新分析判断，必要时还需采取现场试验等提高排查故障速率的措施。

4）对于山区架空线路进行巡查时，一要注意巡查人员的人身安全，对于需要进行设备试验的故障情况时，需要选择合理的工作点，防止发生边坡滑坡事故。山区架空线路多为大档距杆塔，巡查人员应该实时通报相应的巡查结果，对于处于档中线路，要注意线路对地、对树距离的查看，同时注意分析故障是否由雷电引起故障，必要时根据工程的实际情况结合雷电定位系统进行故障的排查工程。

4 故障防范措施

4.1 单相接地故障防范措施

对于架空线路应该组织相应的维护人员，定期查看线路的运行情况，对要超过安全距离的树木进行相应的修枝处理。对于绝缘子污闪而导致的单相接地故障，应按照相关规定定期对绝缘子表面及瓷瓶内的污染物进行清除，同时在设计过程中，根据工程的特殊性，选用质量合格、性能特性达标的绝缘子和支柱，并在附件安装工程中，严格按照相关规定进行绝缘子耐压试验，并在试验过程中由质检技术人员和工程监理人员进行现场质量检查和监督。对于夏季用电负荷高峰期，应按期利用红外温度探测仪对导线接头处进行温度检测，当发现温度过高时，应立即采取拉闸限电措施，保证线路中电气设备的安全。对于由于雷电原因引起的单相接地故障，应该选用线路综合防雷措施，选择合理的防雷设备进行线路的雷电保护。

4.2 短路故障防范措施

在其它工程设计和施工过程中，应该尽量避开与架空线路重合的线路，并充分考虑施工机械的工作范围，留够足够的施工余地防止出现施工车辆撞杆塔事故的发生。对于线路架设过程中，应该选择与道路平行的方式布置。在高压杆塔上应设置醒目的禁止警示牌，防止造成触电事故的发生。对于由于风筝、孔明灯等造成线路发生交叉短路的故障，应该加强安全用电宣传。

4.3 设备故障防范措施

在架空线路设计和施工过程中，应积极采用成熟的新设备和新技术，提高电网整体的自动化水平。尽量选用自带故障检测系统的断路器和刀闸，提高装备的自动检测保护特性，对于线路雷电防护采用避雷线、避雷器及其他综合防雷措施，并制定相应的线路检修维护程序，对线路进行定期巡查和维护，保证线路的安全可靠运行。

5 结论

高压架空线路是一个供配电综合电能交互系统，线路故障将会给电力企业及电力用户带来巨大经济损失。采取合理措施快速对高压输电线路故障进行分析判断，并组织相关人员快速切除故障，对提高高压输电线路供电可靠性有明显的实际意义。

[1] 李洪昌.输配电线路的运行与保护[J].中国电力企业管理.2007（3）：67.

[2] 段庆成，陈忠祥，等.加装线路避雷器方案的设计[J].电磁避雷器，2002（6）：23-29.

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1674-6708（2010）18-0043-02