恶劣天气下高压输电线路设计与维护存在的问题分析

张庆堃 郭志薇

国网天津市电力公司城西供电分公司 天津 300100

想要保证高压输电线路更好的运行，不但需要使高压输电线路的设计能够很好的适宜当地的实际状况，还需要相关单位的工作人员对输电线路进行日常的、全面的维护，只有做到这两方面才能保证线路更好的运行，但是无论是高压输电线路的设计工作还是高压输电线路的维护工作在恶劣的天气下都很难开展，本文对高压输电线路的特点以及存在的安全隐患和导致高压输电线路出现问题的因素进行分析并提出对于高压输电线路设计与维护的几点优化建议。

一、高压输电线路的特点以及安全隐患

高压输电线路对于输电线路的安全可靠提出了非常高的要求，高压输电线路的内部需要运行的输电参数以及线路结构参数都比较高，高压输电线路大多都具有比较长的线路距离[1]。由于高压输电线路的特点导致其存在几个安全隐患：1.高压输电线路的输送容量大，使电源的地点与负荷中心输电线路在整个电网系统中具有非常重要的地位，一旦有安全事故发生，所产生的后果也会十分严重，导致了高压输电线路对于安全可靠性具有较高的要求。2.而高压输电线路需要运行的输电参数高，导致了高压输电线路的额定电压非常高，使带电体的周围存在的电场强度比较高。3.高压输电线路由于输电杆塔的高度比较高、高压输电线的重量比较大、绝缘子不但串长而且数量较多等特点导致高压输电线路拥有较高的线路结构参数，不但比较容易发生倒塌事故，而且维修的难度比较大。4.因为高压输电线路拥有比较长的线路距离，导致了高压输电线路拥有比较复杂的沿线地理条件，为高压输电线路的维修带来了困难。

二、导致高压输电线路出现问题的因素

(一)天气因素。恶劣的天气常常会导致高压输电线路出现问题，比如大风天气、冰雪灾害天气以及大雨天气等。其中冰雪灾害天气对于高压输电线路的顺利运行所造成的影响最大，在冰雪灾害天气时，可能会出现冰覆盖在高压输电线路上，而且这些覆冰在输电线上不规则的分布，形状也各不相同，而这些覆冰将会在风的角度合适时变成迎风面，从而使高压输电线出现严重的摇摆现象，对人们的用电安全造成隐患。当覆冰的情况较为严重时，就会出现跟污闪现象相似的闪络现象，闪络现象一般不会破坏输电线路的结构，但是会导致绝缘子的放电爬距变小，从而在很大的程度上降低了绝缘子的绝缘性，使绝缘子在高压输电线路中不能很好的发挥其作用[2]。同时在发生闪络现象后如果没有及时、有效的对高压输电线路上的覆冰进行清理，很可能会使高压输电线路的重合闸无法实现自动操作。当冰覆盖在高压输电线上时会在很大程度上增加高压输电线的重量，严重时甚至会因为高压输电线的负荷过重而使高压输电线断裂，导致高压输电线因为接地而造成短路故障。在冰雪灾害的恶劣天气下，冰雪可能压垮高压输电线路，造成这一现象的原因大多是因为高压输电线路过大的垂直负载，使其前后耐张段规律档距长度存在的差距较大，形成了不平衡的张力。而不平衡的张力会导致倒杆现象的发生，容易对整条高压输电线路造成非常严重的影响。

(二)技术因素

1.高压输电线路的设计达不到标准。在进行高压线路的设计过程中，没有严格的按照相关的质量标准进行设计，使其在运行时容易发生故障，在设计高压输电线路时，要求南方地区的高压输电线路能够承受10—20毫米的覆冰厚度，要求北方的高压输电线路能够承受30毫米的覆冰厚度，但是在进行实际的设计时相关的标准不能达标，从而使高压输电线路不能有效的预防线路舞动、线路覆冰等现象的发生，使高压输电线路的工作效率比较低。

2.无法有效的应用防雷、防覆冰技术。当高压输电线路的输电杆塔高度提高后，会产生更严重线路污秽问题，这就需要在高压输电线路中加入绝缘元件，而且当输电杆塔的高度和宽度都比高压输电线路值大时，会使高压输电线路更容易遭到雷击，同时高度越高空气中的水含量越高，空气中的水冷却形成水滴挂在高压输电线路上，从而导致覆冰现象比较严重。防雷和防覆冰的技术在高压线路杆塔比较高时不能得到有效的应用也会严重影响高压输电线路的安全。

3.维护高压输电线路的工作不到位。维护高压输电线路的相关单位不能有效的结合当地的气象信息，无法根据气象信息的变化对线路进行有针对性的预防工作，对维护高压输电线路的工作做得不到位，在事故发生时不能立即实行有效的措施，使事故的影响扩大。

三、高压输电线路设计与维护的优化建议

(一)设计规划水平的优化。在进行高压输电线路的规划设计时，应该对高压输电线路的设计人员的专业水平提出严格要求，要求设计人员在开始高压输电线路的设计之前，必须全面了解建设现场的情况，如当地的地形地貌、气候特征、环境等信息，然后进行综合考量再进行高压输电线路的设计，将恶劣天气对于高压输电线路的影响降到最低。进行电网设计的优化、规范和标准的线路建设，能够更好的提升线路大范围的抗覆冰能力[3]。另外，科学的设计高压输电线路走向，在设计高压输电线路的过程中，最好避开能够影响线路工作效率的地形，如高山风口、林区等。高山风口的地理位置特殊在冬季时往往存在比较大的风力，而且气温比较低，高压输电线路建设在高山风口非常容易出现覆冰的现象，所以在设计高压输电线路时应该注意建设线路与地形是否适宜。在南方地区，因为气候适宜所以树木生长的非常快，而树木的人为砍伐以及自然的倾倒都有可能对高压输电线路的安全运行埋下了隐患。最后，应该根据实际情况利用电流融冰技术、短路融冰技术、热力融冰技术等先进的融冰技术对线路的覆冰现象进行处理。

(二)高压输电线路预防灾害和检修能力的提高。负责维护高压输电线路的相关单位，应该密切的关注气象信息，当发现将要有连续的低温天气时，要做好收集相关气象资料的工作，并且组织具有针对性的线路巡逻，当发现线路有覆冰现象时，要根据实际情况采用有针对性的融冰方式，如果线路覆冰现象比较严重时，可以向有关部门申请线路停电，然后再进行融冰处理。还应该对于线路经常发生覆冰现象的薄弱点进行有效的预防处理工作，同时有效的制定施工方案，拆除覆冰现象严重地区的架空地线，进而很好的避免碰线短路的情况发生。在覆冰现象严重到一定程度的时候，还应该做好杆塔的保护工作。

负责维护高压输电线路的相关单位在雷暴天气较多的地区应该重视对于高压输电线路中绝缘子的检查，因为绝缘子架设在高压输电线路的外部所以比较容易受到外界的影响。应该在高压输电线路上架设避雷线，架设避雷线在应用效果以及使用成本上具有较大的优势。降低高压输电杆塔的接地电阻也是高压输电线路一个比较有效的防雷措施[4]。还可以在高压输电线路上加装线路避雷器。这些措施都可以有效的降低雷暴天气对于高压输电线路的不良影响。

(三)更好的对高压输电线路进行维护。在维护高压输电线路的过程中，应该根据不同的高压输电线路基本情况采用不同的线路维护模式，线路的巡逻人员应该仔细的观察线路，应该注重对于线路常见问题的检查，如拉线的位置是否发生变动、输电线的松紧、绝缘子是否完好等，一旦发现问题立即进行有针对性的处理，对于不能处理的问题要及时向上级报告。另外，应该对日常的巡逻工作足够的重视，在巡逻的过程中做好巡逻记录，对于比较容易发生故障的地点进行重点巡逻，从而更加有效的开展高压输电线路的维护工作，为高压输电线路的工作效率提供保障。

结束语

综上所述，恶劣天气会影响高压输电线路的正常运行，高压输电线路的设计以及维护单位应该结合线路所在地区的实际情况进行具有针对性的输电线路建设和输电线路维护，从设计规划水平的优化、高压输电线路预防灾害和检修能力的提高以及更好的对高压输电线路进行维护等方面入手，将恶劣天气对高压输电线路的设计与维护工作造成的影响减到最低，满足人们的用电需求，为人们安全用电提供保障。