浅谈电气设备运行中输电线路的防护

王磊 程果 李涛 张梓峰 张煜煜

摘 要：随着经济的发展，城区道路及相关基础设施改造工程相继破土动工，在线路保护区内进行施工、建筑的情况也大大增加。一些施工单位无视国家有关法律法规，事先不与电力主管部门进行协商，擅自动施工，由于安全措施不到位，造成碰伤导线、线路跳闸情况时有发生。近年来，诸如此类外力破坏事件已成为输电线路跳闸的主要杀手。

关键词：电气运行;高压线路;保护问题

前言：在线路保护各个环节中，高压线路保护是至关重要的环节。对当前我国电力企业而言，特高压电气设备在运行过程中如何做好高压线路保护是他们面临的一项重要挑战。因此，研究电气运行过程中如何做好高压线路保护在理论和实践上都具有非常重要的意义。

一、高压线路保护分析

进行高压线路保护必须有一定的前提，即有效增强电网环网的安全性和稳定性。目前主要的安全防护工作有两类：一类是通过调整带电作业中导体电位、地电容，提高电场强度防护安全性或合理控制输电线路带电作业的静电感应对输电线路进行安全性设置;一类是利用带电作业屏蔽服、静电防护服、重视带电作业操作人员安全培训等方式设置带电作业防护设备。这两类安全防护虽然都能起到安全防护作用，但不能提前预测带电作业人员的行动，也就无法提前提醒带电作业人员下一步操作的危险性，尤其是在设备发生故障的情况下，也就丧失了对带电作业的安全防护功效。

二、输电线路常见的故障

（一）系统电压偏低

电力体制改革后，原有的电力行政执法划归了政府经贸部门。但由于电力设施保护工作不是政府经贸部门的主要业务，所以很难纳入工作日程。在高压线路运行时，系统整体电压常常会出现电压偏低的情况。也就是系统电压值比正常运行电压的最小值还要低，或者是其他线路或者变压器出现负载超过其承受能力的情况。

（二）系统电压高

系统可以正常运行，只是某一组或多组电压升高（比如只有3.3v、5v是接近正常或偏低的），是电源本身的问题，原因很多，比如电源有故障、电源输出功率达不到要求造成过载，稳压取样电路监测到输出电压下降后自动提高到标准设计电压，从而没被监测的电压也随之升高。

（三）频率不正常

频率不正常也是常见的一种电路故障，就是整个系统频率或额定频率之间存在一定的异常变化。如果出现大于0.2赫兹的偏差，AGC也大于0.1赫兹的情况，这会对发电机产生直接影响，从而导致整个系统运行效率和稳定性受到影响。如果这种现象一直出现，就会使系统的正常运行受到阻碍，甚至会带来不可估计的安全问题。

（四）系统振荡

在高压电系统运行时，系统振荡也是经常会出现的一种問题，也就是系统中的电流、电压等在一定范围内来回波动，就好像有时白帜灯明暗交替一样，整个机组在运行时会因为系统振荡而产生不正常的轰鸣声，这也是系统震荡的重要表现之一。

（五）开关跳闸

开关使用久了之后容易导致里面的构件发生老化现象，从而使开关发生跳闸现象，当遇到这种情况时，应及时更换新的开关。当这种情况出现时，表明整个电力系统和设备运行都遭到了较为严重的破坏，需要立刻将问题妥善解决。

（六）母线故障

电源线故障跳闸、出线发生故障主变后备保护启动越级跳闸、母差或失灵保护动作跳闸、母线发生故障而开关拒动使后备保护动作跳闸等，造成母线失压。母线失压若由变电站设备和保护引起，能够找到故障点，应立即进行隔离，及时恢复对母线的供电。若引起全站停电，应将所有开关全部断开，等待调度下令恢复送电。

三、应对的策略探究

（一）系统电压问题

输电线路电力设施保护管理工作，必须形成两个“三结合”的立体式输电线路电力设施保护模式，即政企结合、内外结合、上下结合的外部环境构造和人防、物防、技防三结合的内部防护体系建设，确保电力设施的安全可靠运行。针对系统电压问题，不外乎有两种情况：即电压过高或过低。如果系统电压过低，可以采用以下两种方式对这一故障进行处理：一是检查相关设备运行情况以及相关指示表是否正常运行，准确判断测量回路，看其是否存在不正常的情况。二是已经明确知道系统电压过低时，首先需要尽快将电压调整过来，避免机组低效率输出。而对于系统电压过高来说，主要有以下两种情况导致这一故障的发生：一是机组无功输出出现不正常情况，从而使得电压处于较高状态，此时应该及时对机组无功输出做出调整，帮其恢复到正常水平，如果此时电压仍然居高不下，应该在可操作范围内将机组无功输出减少到最低限度。另外一种是由于网络结构的改变，使得电压呈现过高的状态，此时一些电路负荷会出现不正常情况，这时应该对各个机组的出力情况作出相应的调整。

（二）系统振荡故障

输电组依据国家电网公司《架空输电线路管理规范》、《架空送电线路运行规程》及国务院《电力设施保护条例》，并结合自身实际，科学制定《输电线路通道隐患判定原则管理规定》，进一步明确了架空送电线路通道缺陷的分类原则和具体要求。当出现系统振荡时，可以采用以下方法：一是检查发电机的磁性是否受到破坏，若发电机失磁，应将故障部分从系统中替换掉。二是增加AVR输出时，应该尽量在手动情况下操作，如果在自动情况下，则应该让它自行操作。三是如果系统振荡偏差过大，应该将发电机的有功做出相应的减少，在实际情况下系统运行时，不容忽视的一点是：如果系统出现振荡故障，不可轻易更换主接线方式，同时还需要密切监控运行线路的限额，保证其处于正常范围之内。

四、结语

总的来说，电力设施保护工作具有长期性和复杂性，电力设施运行的安全性会对用电安全产生直接影响。随着经济快速与发展和城市化进程的不断加快，村村通工程、城乡建设以及绿化工程等在很大程度上加大了电力设施保护工作的难度。新时期，输电线路电力设施保护工作出现了一系列问题。保证整个高压线路能够安全稳定的运行。相关操作人员应该熟悉并掌握这些解决办法，在实际情况下学会应用，从而保证高压线路的稳定和高效。

参考文献：

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