杜巍(中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,吉林长春 130021)
500kV输电线路故障跳闸原因剖析
杜巍
(中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,吉林长春 130021)
500kV输电线路是电力系统的重要组成部分,其运行过程中各种干扰因素较多,一旦500kV输电线路发生故障跳闸,会引发大范围的停电事故,给人们的生产生活带来很多不便,甚至发生严重的安全事故,所以应特别注意500kV输电线路运行状态,仔细分析跳闸原因,有针对性进行处理,提高500kV输电线路的安全性。本文分析了500kV输电线路故障跳闸原因,阐述了500kV输电线路故障跳闸有效处理措施,以供参考。
500kV输电线路 故障跳闸 原因
近年来,我国电网建设持续推进,500kV输电线路规模不断扩大,而500kV输电线路运行环境比较恶劣,很多线路都处于空旷的山丘上,容易受到外界环境的影响,导致经常发生跳闸故障,直接影响了当地的供电安全。所以应仔细分析500kV输电线路故障跳闸的各种影响因素,采取有效的预防和处理措施,降低500kV输电线路故障发生率。
1.1 雷击
雷击是引发500kV输电线路跳闸故障的主要原因,很多500kV输电线路规划建设时,选址不合理,架设在雷电活动比较频繁的区域,在暴雨天气环境中500kV输电线路很容易遭受雷击侵害,特别是我国南方地区很多位置丘陵或者山地地区的500kV输电线路,雷电天气多集中在每年5~10月份,在这段时间内经常发生雷击跳闸故障,造成大面积的停电事故。
1.2 风偏
500 kV输电线路经过的很多地区,天气环境比较复杂,经常面临着大风或者暴雨天气,在大风天气环境中,500kV输电线路受到强劲的风力会发生偏转,并且大风很容易吹倒500kV输电线路周围的树木,树木歪斜会影响500kV输电线路塔杆的稳定性。当风速大于30m/s时,空气中会形成强有力的对流,涉及范围非常广泛、持续时间较长,若遇到暴风雨天气,空气中水分含量较高,会使得空气绝缘性不断下降,导致500kV输电线路发生跳闸故障。
1.3 鸟类活动
鸟类活动对于500kV输电线路的安全、稳定运行也有着较大影响,很多鸟类在迁移过程中会停留在500kV输电线路上休憩,而500kV输电线路上鸟类的粪便,会造成导线和地电位之间发生瞬间短路,甚至产生放电现象,并且鸟类粪便留在绝缘子表面,在下雨天气空气湿度较大,绝缘子表面污垢和鸟类粪便容易发生反应,导致500kV输电线路发生闪络现象。
1.4 覆冰舞动
在冬季冰冻天气坏境中,冰雪层覆盖在500kV输电线路上,容易出现覆冰闪络,发生跳闸故障。并且冰雪天气环境中气温较低,500kV输电线路绝缘子串上和容易积雪结冰,整个绝缘子串中形成冰柱,当天气放晴温度回升时,绝缘子串中冰柱渐渐融化,很容易造成500kV输电线路绝缘子短路,引起跳闸故障。
2.1 广泛收集气象资料
由于气象因素是导致500kV输电线路发生跳闸故障的主要原因,为了降低500kV输电线路故障发生率,确保其稳定、安全的运行,应做好有效预防和处理,广泛收集气象资料,电力部门要加强和气象部门、林业部门、森林部门等之间的联系和沟通,使各个部门实现协同管理。并且根据我国电网建设标准,电力人员要仔细分析气象因素对于500kV输电线路的影响,密切关注500kV输电线路所经过地区的天气变化,提前做好有效预防措施,对于500kV输电线路频繁发生跳闸故障的线路,要重点进行分析和气象观测,做好详细的记录,定时向上级部门进行反馈,做好规划处理。
2.2 合理设置避雷装置
为了防止500kV输电线路遭受雷击损坏,应合理设置避雷装置,结合500kV输电线路经过的区域,通过设置避雷装置,或者架设避雷线,防止雷电直接击中输电线路,有效减小流过500kV输电线路的雷电流,发挥良好的雷电流分流作用。同时,若500kV输电线路周围土壤的电阻率较大,接地线埋设难度相对较大,接地网应用效果不佳,遇到这种情况应结合500kV输电线路的运行状态,在合适位置安装避雷针,利用避雷针对雷电流进行有效分流,达到良好防雷效果。
2.3 预防鸟类活动
随着我国节能减排理念的深入,各地区生态环境明显改善,鸟类数量不断增多,为了保障500kV输电线路的安全运行,应采取有效措施积极预防鸟类活动。当前最常见的方法是在500kV输电线路上安装大盘径瓷绝缘子或者硅橡胶伞盘,综合预防鸟类的活动,并且还可结合500kV输电线路运行情况,将人工鸟巢安装在杆塔合适位置,防止鸟类在输电线路上筑巢,降低500kV输电线路故障发生率,不仅保护鸟类活动,而且提高500kV输电线路运行的安全性。
2.4 优化接地网设计
有些500kV输电线路周围的接地网没有发挥应有的作用,所以应积极优化接地网设计,对不合格的500kV输电线路进行改造。某些500kV输电线路施工建设时,相关施工单位偷工减料,私自缩短接地网钢筋长度,使得输电线路周围接地电阻增大,一遇到暴风雨天气,频繁发生雷击事故。所以应加强500kV输电线路施工管理,接地网设计必须符合相关施工设计图纸,满足施工要求,合理掩埋接地网。并且随着500kV输电线路长时间的运行,接地网很容易被土壤中的物质腐蚀,电力部门应定期进行维护管理,仔细检查500kV输电线路周围的接地网,在南方汛期来临之前,科学整修和改造接地网,降低500kV输电线路跳闸故障发生率。
500 kV输电线路跳闸故障发生的原因有很多种,相关电力部门应充分认识到500kV输电线路运行维护的重要性,仔细分析各种原因,从多方面入手,积极进行预防和处理,保障500kV输电线路始终处于稳定、良好的运行状态。
[1]赵联英.500 kV输电线路故障跳闸原因分析及防止对策[J].青海电力,2006,04:23-26.
[2]熊小伏,蔡伟贤,周家启,赵志杰,秦继承,吴娟,李雪松.继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型[J].电力系统自动化,2008,13:6-10.
[3]胡毅.输电线路运行故障的分析与防治[J].高电压技术,2007,03: 1-8.
[4]彭向阳,李鑫,张国清.输电线路故障辨识电磁暂态仿真研究[J].高压电器,2013,08:8-15.
杜巍(1980—),男,吉林长春人,学历:本科,研究方向:电力设计。