电网输电线路的维护及其故障排除技术探讨

国网南通供电公司 包 涵

电网的输电线路受外部环境、地理、天气、人为破坏等因素的影响，对输电线路的破坏会产生直接的经济损失，必须加强对输电线路的管理力度，制定科学、合理的管理计划，才能确保对输电线路的保护，避免因输电线路损坏而导致不必要的经济损失。电力输送线的主要作用是将电能通过变压器来提升电压，然后通过控制线路与输电线路相连，国内普遍采用架空输电。

1 电力输电线路发生故障的主要原因

电力输电线路短路的影响。在电网运行过程中最普遍的问题就是线路短路，主因是极端天气，尤其是在极冷、极热的地方更是如此。通常单相接地是指当天气条件较差时出现短路跳闸现象，对供电造成严重影响，造成大范围停电；鸟类对电力输电线路的影响。在鸟多的地方电线上经常会停落大量的鸟类，如鸟类在电线上留下很多的粪便，会让电线的绝缘性能下降，遇到降雨天气很有可能会导致线路的单相接地。在鸟类的繁殖期，在铁塔上筑巢也会造成电力系统的故障。

天气对电力输电线路的影响。由于电力传输线路长时间处于户外环境下，因此天气对电网的运营、维修和检修具有重要的作用。长期的风吹日晒极易造成线路老化、失效，严重影响线路的安全运行。尤其是在遇到大风、台风等极端恶劣天气时，容易出现倒杆、倒塔、断线等情况，造成大规模停电，造成严重的社会影响，增加输电线路的维修工作[1]；各种污染物对电力输电线路的影响。由于大量的污染物堆积在输电线路上，会使输电线路绝缘受到严重的损害，随着我国化学工业的迅速发展，其对周围的环境造成了极大的影响，空气中的各种粉尘很容易在电路绝缘处沉积从而引起污染，使电网无法正常运行。

外力破坏对电力输电线路的影响。在实际工作中，一些人往往只顾着自身的利益、忽略了对输电线路的影响，特别是输电线路的杆塔，一旦处置不当，不仅会对杆塔的稳定性产生不利的影响、而且会对杆塔的整体质量产生不利的影响，甚至会造成杆塔倒塌、沉降，对电网的正常运行产生不利的影响。有些违章建筑还会影响到输电线路的正常工作，因违法建筑与输电线路间的距离很近，如遇到大风和雨天，电线很有可能会碰撞或靠近大楼导致电线短路，影响电网的正常工作，危及居民的生命安全。

高杆植物、山火对电力输电线路的影响。一般高枝植物的栽植也会对输电线路的运行造成很大影响，从而导致线路的接地短路。如，在电力保护区内速生桉通常是不能种植的，因为它是电力传输线路的最大威胁，春天的天气条件下速生桉树的生长速度很快，如靠近输电线路或被大风吹到就会导致线路短路，严重影响线路的正常工作[2]。另外，山火也会导致电力系统的故障。如在春耕时很多农民都会直接烧毁甘蔗和秸秆，但在这个过程中如不能及时控制住火势，很可能会影响到电力系统的运行。如输电线路经过林区，林区的电力线路往往会因山火而受损。

2 系统主要功能模块设计

2.1 故障的可视化

将网络技术、通信技术和计算机技术相结合，在故障先期诊断中做好故障定位算法的基础应用，使输电线路的自动故障诊断效果得以实现，并做好故障定位的可视化应用。在这种情况下，系统的设计更加灵活，并且表现比较稳定，在此基础上进行基本的维护和共享[3]。与先进的算法相结合，能达到很高的精度，并对故障进行报告，采用可视化流程，实现卫星地图的有效性显示并实现短信通知。针对可视化的故障查询，在故障自动诊断阶段，将故障定位与实时发布相结合，实现了功能模块的应用。

在此基础上，当出现故障时可以进行故障的定位和诊断，并与网络、GIS 相结合，当系统出现故障时会显示出故障发生的时间、故障的种类，同时用户还可以根据故障的情况找到所需的数据市场。故障可视化系统不仅是输电线路的一个重要组成部分，更是一个实时的故障定位系统，它与可视化技术相结合，将输电线路杆塔的坐标模型连接起来，从而实现对线路的可视化和实际应用。

2.2 故障诊断和定位

故障诊断模块通常是直接支持传输线和母线的功能，而分析和应用则是对通讯系统的无缝连接，与诊断的功能相结合。有关切换和信息判定的重合信息的基本防护，完成故障分析，生成短信内容，从而获得更快速的故障诊断。故障定位模块通常与主设备的基本工作特性相结合，并对其进行了彩色电压、电流波形的实时在线分析。在实时分析模块中，通常采用先进的算法进行基本的故障定位，在多个终端的故障定位中，将非同步取样的计算错误合并起来、进行故障记录，并对故障原因进行有效分析，同时针对不同的原因，进行不同的故障记录文件的处理。

2.3 短信通知和历史记录的查询

电源线的短信通知模块，主要是通过简单的设置，将不能接收的消息发送出去，从而保证系统的安全。用户通过设置故障信息的范围，以及不同地区的线路管理流程，实现短消息的发送。统支持分析，通常会根据历史资料进行基本的查询，直接提供有关的时间和相关的故障类型，而支持查询的结果通常是与一张独立的图表相结合，直接显示地理卫星地图。基于最基本的大数据量查询机制的应用，加快了对应的处理速度，缩短了对应的处理时间，为输电线路故障检测有效性提供有力支撑。

3 输电线路的运行维护

3.1 做好输电线路设计阶段的准备工作

输电线路的总体质量取决于输电线璐的设计准备工作，其设计的好坏将直接关系到整个输电线的未来使用情况。因此，要保证今后的正常使用，就需要减少对电网稳定性的影响，加强对输电线路的设计和管理。其具体的实现方式如下：

第一，在设计输电线路时，有关的主管机构应当参加设计、安全检查，并参考其它的比较成熟的技术。在考虑到当地的地理条件、大气条件等因素的影响下，制定科学合理的设计方案；其次，在线路规划设计阶段，应深入工地，了解施工现场的状况和资料，并根据实际情况向有关主管部门提供有关的数据参考；第三，在试运行期间，各供电公司要派遣一批有经验的技术人员，对整个输电线路进行质量检测，以确保试车的正常进行；最后，在正式投入使用时，电力系统的维修部门和维修人员要做好相应的准备，加强对电网线路的巡视，一旦发现有运行故障立即启动应急方案，及时处理和排除。

3.2 加强输电线路在运营过程中的监测与维修

为了确保电网的安全，必须加强对输电线路的监控和维护，这是确保输电线路安全可靠的最直接、最有效的方法。定期检查和监控输电线路，能够及时、准确地发现线路存在的问题，并对影响电网安全运行的具体原因进行分析，并采取一些行之有效的措施。在进行输电线路维修时，维修人员要深入到输电线路的各个区域、分段进行监测、维修，当外部条件较差时，更要加强对线路的巡视和维修。在巡视的时候，一定要将相关的情况记录下来，然后上报给上级，令其仔细的分析，然后对相关的线路进行维修。

在进行维修时，除了要按有关规程进行工作之外，还应采取灵活的方法来解决故障。一旦发生了重大的事故，很可能会导致电力系统的故障，那么就需要尽快的进行检查，以免对线路造成直接的或间接的影响。另外，还应注意到对线路的影响。比如，电线的连接点是不是很牢固、接线是否光滑，如果电线接触不好会引起电火花，引起电线上的火灾，造成不必要的经济损失。

3.3 加强输配线路的防雷措施

电力系统中的传输线用于供电，当线路出现故障时将产生火花，这类火花不易熄灭，造成的损失也最大。在第一次架设输电线路时，一定要做好防雷工作。故而要在电网中安装一个避雷装置，保护装置要安装在电网上，时刻保护着电网，防止雷电的发生，从而减少电网的电压，保证电网的安全。

4 输电线路的故障排除

4.1 输电线路的设计故障

在进行输电线路设计时，由于实际工程场地的外部环境因素，会对其产生一定的影响。影响电网传输线路的主要因素是施工场地的地质条件和天气条件，这些都会对线路的施工产生直接的影响，从而导致施工的失败。因此，在出现这种情况之前必须要进行技术咨询，解决技术难题，确保线路施工的顺利进行，同时，也要注意确保输电线路的维修和检测，并按照现场的具体情况来安排施工，最大限度地降低施工前期的问题，防止出现的隐患，确保在设计阶段及时处理和解决。

同时，电网的安全裕度主要与电网的抗负载能力有关，优化设计参数可以减少电网运行中存在的隐患，对今后的输电线路发展具有实际的指导作用，从安全性上讲，安全裕度是越大越好，若其安全裕度过低，可能造成一定的经济损失。

4.2 输电线路建设过程中存在的故障

在输电线路的建设中，有可能出现材料的损失，除了天气和地理因素之外，还会出现一些人为因素，使电力系统无法正常的架设。为了防止出现故障，应对技术问题进行深入的探讨，对由于人为因素造成的材料流失，则要对其进行有效的材料管理。在实际工程中，不但要加强对物料的管理，防止浪费，还要派专人来防止偷窃，减少不必要的经济损失。同时，要对施工项目进行严格的检查，严禁在输电保护区域施工，严禁栽种树木，并做好相应的记录，避免施工违规资料的混乱，以便以后的查询。

对于电力输送装置周边的庄稼要有明确的规定，不准乱烧庄稼，而且在坏天气时要加强巡查。在区域内多开展电力安全宣传，让孩子远离电线附近放风筝，提高市民对用电的意识，还可以在输电保护区域内安装防碰撞保护装置，防止人为因素破坏。

4.3 输电线路的故障排除措施

为了确保输电线路的正常运转，必须对线路进行经常性的维修，通过有效的维修可以及时发现问题，减少事故的概率，减少对设备的安全影响，从而达到预防事故的目的。因此在进行线路维修保养时，务必要深入到线路的每一段进行检查、保养，不要忽视每一条线路，特别是在恶劣的天气情况下，要加强对每一条线路的及时检查。如果发现问题，及时上报给管理层，从而制定出一个合适的解决办法，然后根据相关的维修规程来处理和解决问题，有效避免出现故障，影响到整个电网的正常运转。

另外，要做到及时清除电线，减少安全隐患，增强输电线路施工质量，延长输电线路的使用寿命。最后，由于电力传输线大部分暴露在大气中，由于雷暴天气的原因经常会遭到损坏，因此，为了保证电网的正常运行，必须根据不同的地区情况对电网进行基本的维修，提高电网的抗雷性能。对于电网中的雷击防护，需要在输电线上增加避雷线，并将其与输电线耦合在一起，采用消弧绕组接地法，以防止发生短路。

5 结语

首先，在输电线路的设计中，要积极地进行线路的规划与研究，在输电线路的实地勘察中，积极收集施工资料和信息，做好输电线路整体规划。而在输电线路的运行和维修中，经常会加大对线路的维修力度，如果出现了问题，就必须尽快的进行维修，在规划的整个实施阶段，重点检查输电线路，根据标准化的运行流程，对设备进行及时的维修，保证了输电线路的稳定、安全。

其次，在输电线路的运营和维修中，要根据输电线路的基本条件加强运营和维修，增强电网的防雷能力。通过综合区域内的输电线路状况，并与各供电公司的经济实力相结合，加强防雷装置，及时地更换线路老化的线路，使输电线路的防雷问题得到直接的改善，这样的输电线路检查必须在一定的时限内强化基础工作。