吉林电网220 kV架空输电线路外力破坏故障研究

王志钢，孙友群，矫立新，郭建凯，金 鹏，冯世涛，杨军宝，张益霖

(1. 国网吉林省电力有限公司，长春 130021；2. 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021；3. 国网长春供电公司，长春 130021；4. 国网吉林供电公司，吉林 吉林 132000)

随着输电线路的不断增多，输电线路面临的外力破坏形式也越来越复杂，外力破坏逐渐成为全国各大电网面临的共同难题[1-2]。频繁发生的外力破坏，不仅给电力企业造成重大经济损失，也威胁电网的安全稳定运行，严重影响用户的用电可靠性[3-4]。本文通过对2010至2016年间吉林电网220 kV架空输电线路外力破坏故障进行梳理，总结影响线路安全稳定运行的各种因素，统计分析规律，提出改进建议，以期切实有效降低输电线路外力破坏故障次数，提高输电线路运行可靠性，保障电力系统的安全稳定运行。

1 故障类型及故障原因划分原则

1.1 故障类型

输电线路外力破坏是人们有意或无意造成的线路部件的非正常状态，故障类型主要有6 种，分别是盗窃及蓄意破坏、施工(机械)破坏、异物短路、树竹砍伐、钓鱼碰线和火灾[5]。

1.2 故障原因划分原则

输电线路外力破坏故障原因可分为运行维护(以下简称运维)检修、超防护范围和施工质量三类，其划分原则如下。

a. 运维检修。对存在外力破坏隐患地段巡视及监控不到位导致外力破坏故障；对已知隐患点未采取相应措施导致外力破坏故障。

b. 超防护范围。大风将线路防护范围外的飘浮异物刮到线路上造成异物短路故障；非常态或不可预知因素导致的外力破坏故障。

c. 施工质量。电力公司内部基建、农电线路施工单位在线路附近作业时，未按照签订的组织措施施工，导致施工时施工机械、牵引绳、跨越架等对在运线路放电，造成线路故障。

2 架空输电线路外力破坏故障分析

2.1 总体情况

2010至2016年，吉林电网220 kV架空输电线路共发生故障357条·次，其中外力破坏故障102条·次，占故障总数量的28.6%，年平均故障率为0.147(条·次)/(hkm·a)，故障数量及故障率整体呈下降趋势。各年外力破坏故障情况见图1。

图1 各年外力破坏故障数量及跳闸率

长春、四平、松原、通化地区外力破坏故障较多，占全省故障总数量的71.57%。各地(市)外力破坏故障数量及平均跳闸率见图2。

图2 各地(市)外力破坏故障数量及跳闸率

2.2 故障类型分析

吉林电网220 kV架空输电线路近7年发生的外力破坏主要类型有：施工(机械)破坏、异物短路、树竹砍伐、火灾共4种。各外力破坏类型所占比例见表1。

表1 外力破坏故障类型统计

外力破坏故障主要是施工(机械)破坏和异物短路，占故障总数的92.16%。

2.3 影响因素分析

2010至2016年，吉林电网220 kV架空输电线路共发生外力破坏故障102条·次，具体影响因素如下。

a.运维检修。因此类原因导致的外力破坏故障70条·次，占外力破坏故障总数的68.63%。主要体现在对存在外力破坏隐患地段巡视及监控不到位、对已知隐患点未采取相应措施或采取的措施没有针对性等。

b.超防护范围。因此类原因导致的外力破坏故障21条·次，占外力破坏故障总数的20.59%。主要体现在大风将线路防护范围外的飘浮异物刮到线路上或不可预知因素等。

c.施工质量。因此类原因导致的外力破坏故障11条·次，占外力破坏故障总数的10.87%。主要体现在公司内部基建、农电线路施工造成线路故障。

3 提升线路防外力破坏水平的对策

综合分析吉林电网220 kV架空输电线路近7年的外力破坏故障情况和故障原因，有针对性地从设计、施工和运维三个阶段提出提升线路防外力破坏水平的对策。

a.设计阶段。220 kV架空输电线路处于开发区或跨越公路区段导线对地距离在满足GB 50545—2010《110 kV～750 kV架空输电线路设计规范》的基础上，宜结合现场情况适当提高。新建架空输电线路采取高塔跨树设计方案时，应结合区域内线路运维经验和现场树木调查情况，确定本区域内树木最终自然生长高度。

b.施工阶段。新建架空输电线路交叉跨越在运线路时，建设、施工单位应与线路运维单位提前沟通，做好现场安全防护措施。严格贯彻落实GB 50545—2010、GB 50233—2014《110 kV～750 kV架空输电线路施工及验收规范》等要求，对架空输电线路通道进行彻底清理，并与线路保护区范围内的树木、建(构)筑物所有者签订协议，协议中应明确保证线路安全运行的各项措施，并全部移交给线路运维单位。

c.运维阶段。加强企业内部协作机制，整合资源，提高掌握架空输电线路通道附近施工情况，强化对隐患点的监督和整改。构建通道属地化管理机制，发挥属地单位地方协调和快速响应的优势。建立完善大型特种机械(车辆)和驾驶员数据库，加强宣传和安全培训。加强固定施工场所防控措施落实，对潜在隐患做好预判和跟踪。加强架空输电线路周边异物短路隐患排查，根据不同地域不同隐患类型落实针对性治理措施。对于易发施工(机械)破坏的隐患点，加装防外力破坏在线监测装置。

4 结论

本文通过对2010至2016年间吉林电网220 kV架空输电线路外力破坏故障进行梳理，指出外力破坏故障类型主要是施工(机械)破坏和异物短路，且运维检修是外力破坏故障的主要影响因素。有针对性地从设计、施工和运维三个阶段提出改进意见，为今后的电网规划、建设及运维提供依据和指导建议。