500kV输电线路故障定位与故障问题分析

徐振宇

国网江西省电力有限公司超高压分公司 江西 南昌 330000

引言

城镇化建设进程的持续推进促使居民用电及工业用电规模以及电力设施建设数量明显扩增，供电覆盖范围明显拓展。然而，110kV、220kV传统电力系统所存在的电能损耗大、稳定性差等问题已经严重影响电网运行效果以及可持续发展进程。为适应电力系统健康持续发展需求，电力企业主动立足于电力行业变革发展趋势，重点针对电力网络规划以及建设问题进行了统筹部署，保障居民日常用电需求的同时，为企业生产发展提供安全可靠的电力供应。其中，500kV输电线路成为电力网络规划与建设工作的重点关注内容。由于500kV输电线路组成的主网结构地位日益重要，电力企业应该坚持按照500kV输电线路运维管理相关规定，消除500kV输电线路运行期间存在的隐患、缺陷，以切实保障500kV输电线路运行稳定性与高效性。然而结合实际情况来看，500kV输电线路在运行期间所面临的不稳定因素相对较多，始终存在亟待消除的隐患和缺陷。

1 500kV输电线路故障原因分析

1.1 雷击故障

500kV输电线路长期处于露天运行环境当中，容易受到气候条件以及相关因素的影响，导致输电线路出现绝缘水平降低问题。当问题过于严重时，会引发停电故障。与此同时，在多雨的季节，500kV输电线路容易受到雷电活动影响出现雷电过电压，导致500kV输电线路绝缘子处于闪络状态，引发跳闸停电等安全事故。如果雷击导、地线，那么输电线路过电压程度会严重加剧，容易引发绝缘子破裂或者击穿等一系列安全事故[1]。

1.2 污闪故障

500kV输电线路长期处于高负荷运行状态，容易受到周围环境因素影响而出现污闪问题。从具体成因上来看，多半是由于输电线路设计标准低或运行环境恶劣造成的。在前期设计过程中，设计人员未能展开全面的调查分析工作。如对于线路运行区域的地质环境、气候条件等影响因素缺乏提前识别，或者并未结合输电线路工程项目完工投运后的运行需求进行合理设计与优化，导致输电线路设计效果难以达到预期。当输电线路频繁出现污闪问题时，供电稳定性将会大打折扣。严重时则会出现跳闸故障。如果运维管理单位未对500kV输电线路进行定期清扫绝缘子，导致绝缘子积污严重，盐密、灰密值较高，线路绝缘难以维持正常运行状态。

1.3 风偏等放电故障

风偏放电是500kV输电线路运行期间容易出现的故障问题。从问题成因上来看，线路运行区域环境条件相对恶劣，受到大风等恶劣天气影响容易出现线路短路故障或者跳闸故障。结合以往的运维经验来看，当风偏放电现象过于明显时，输电线路将难以维持正常运行状态。一般来说，这种情况通常出现在高原地区或者沿海地区。除了受到大风天气的影响之外，暴雨天气也会导致输电线路发生放电现象。究其原因，主要是因为在暴雨天气中，空气间隙变小，容易引发输电线路放电现象[2]。

2 500kV输电线路故障定位技术分析

2.1 行波法与故障分析法的结合应用

近些年来，伴随着特高压输电线路与超高压输电线路运行水平的持续提升，电力行业重点针对输电线路故障定位以及排查工作进行了统筹部署。技术人员可通过利用行波法、故障分析法对500kV输电线路运行故障进行精准定位以及排查分析。

以行波法为例，在故障定位与排查分析过程中，基本上不会受到电网线路分布电容以及系统运行方式等因素影响而出现定位精度不准确或者排查效果不佳的问题，可以有效保障测距精度。但是需要注意的是，电力系统波速变化以及参数频变可能会对行波法测距精度带来负面影响[3]。

此时，技术人员可主动结合故障分析方法加强对500kV输电线路各类故障问题的定位与分析。也就是说，利用单一的测距方法难以很好地完成故障定位工作，且局限性问题较多。因此，在故障定位与排查分析过程中，技术人员有必要将行波法与故障分析法进行结合应用，以切实增强定位、分析的精确性。

2.2 基于加权数据融合的综合故障测距算法

基于加权数据融合的综合故障测距算法主要依托于双端同步/非同步数据故障测距算法、行波测距算法应用原理，获取不同类型数据源。并且由相关技术人员结合仿真实验数据以及相关理论实践知识，确定权值系数。在此基础上，展开针对性自适应加权融合运算，可获得精准的测距结果。

需要注意的是，在使用基于加权数据融合综合故障测距算法的过程中，技术人员需要结合输电线路分布参数以及相关方程算法，精准获取相关数据资料。为消除自然因素以及人为因素引发的故障问题，需要结合综合故障测距算法反馈数值，展开针对性检修处理，及时将故障隐患因素消除于萌芽当中[4]。

2.3 多传感器数据融合技术

现代电力系统以及输电线路在组成结构以及运行流程方面远比从前复杂，如果单纯采取单数据源或者单传感器方式开展测距工作，那么精确度效果难以得到确切保障，同时也不利于保障输电线路精准故障定位效果。为消除传统故障定位技术存在的弊端性问题，技术人员可通过采取多传感器数据融合技术，加强对输电线路冗余信息以及互补信息的检测分析。根据分析反馈结果，将故障信息进行精准处理，提升故障定位速率。

3 500kV输电线路故障问题的解决措施及运维策略分析

3.1 科学构建风险评估管理体系，健全完善运维检修方案

依托于科学合理的风险评估管理体系可以加强对500kV输电线路故障问题的有效防控。在具体构建过程中，运维管理人员应该提前对500kV输电线路运行过程中可能出现的风险问题进行主动识别，并结合识别结果提出针对性解决策略。在此基础上，采取全面评估方法，对线路故障发生概率进行科学计算。根据计算结果以及线路实际运行情况，制定针对性检修方案。与此同时，运维管理人员应该根据风险评估管理体系构建情况以及要点因素，对当前检修方案存在的短板问题进行及时补齐。

具体来说，一方面，运维管理人员应该重点强化线路巡检质量，保障线路故障问题及时排查。针对不同运行检修区域应该明确划分岗位职责以及工作任务，避免出现死角监测问题。另一方面，运维人员应该按照定期巡视检查原则，对500kV输电线路特殊区段运行情况进行重点把握。尤其要对重点区域以及隐蔽区域加强安全巡视与管理，以防止出现线路运行故障问题。每次巡视工作结束之后，运维人员应该对本次巡视情况进行全过程记录，以方便后续决策管理。

3.2 优化500kV输电线路运维管理体系，强化运维人员责任意识和专业水平

健全优化500kV输电线路运维管理体系始终是消除输电线路运行故障问题的重要举措。在具体实践过程中，电力企业管理人员应该重点针对当前500kV输电线路运行管理工作存在的不足问题进行及时处理。并通过不断增强运维人员岗位责任意识以及提升运维人员专业素养和技能水平，保障每一位运维人员可以按照专业规程以及规范制度开展运维管理工作。运维管理人员在工作中应该结合500kV输电线路运行实况以及故障问题表现，制定切实可行的检修计划以及不断优化运维管理体系。

其中，运维管理人员应该针对重难点检修问题以及运维问题进行科学部署，以强化对输电线路以及关键设备运行全过程的监控管理。需要注意的是，传统以人工为主的检修管理模式已经难以适用于当前电力信息化背景当中。针对于此，建议运维人员应该主动结合新型检修技术以及故障定位技术，加强对500kV输电线路运行故障问题的排查管理。举例而言，运维人员可以利用输配电自动化管理技术实时掌握500kV输电线路运行状态，及时排查故障问题。除此之外，在日常运维工作期间，运维管理人员应该立足于全局规划发展角度，结合实际情况对自然天气因素、人为管理因素所带来的故障隐患问题进行提前识别，并制定针对性措施加以应对处理。

3.3 重点落实运维保养工作内容，切实增强500kV输电线路运行效能

为减少500kV输电线路运行不稳定因素，电力企业应该安排专业运维人员定期深入500kV输电线路运行现场，按照线路设备检修工作相关标准及要求对输电线路以及设备进行科学维护与保养。运维人员应该结合检修现场实际情况对当前输电线路以及相关设备运行情况进行重点研究与分析。根据分析反馈结果，对现阶段500kV输电线路存在的不稳定因素进行主动识别。

其中，为防止非人力因素对500kV输电线路运行过程带来负面影响，运维人员应该重点针对500kV输电线路运行环境进行动态监测。在此基础上，运维人员应该深入线路运行区域，对输电线路周边的杂物进行及时清除。除此之外，为防止输电线路出现绝缘老化或者其他异常问题，运维人员应该加强对500kV输电线路运行风险问题的识别。特别注意的是，对于污闪等故障隐患问题，运维人员应加强对污染源的调查与监测，争取从源头解决问题，尽量消除污闪隐患带来的负面影响。

3.4 注重自然灾害监测技术应用，增强应急处理能力

近些年来，因自然灾害引发的500kV输电线路运行故障相对频繁，为保障500kV输电线路始终处于高效稳定的运行状态，电力企业方面应该通过利用自然灾害监测技术手段，加强对故障问题的应对处理。一方面，电力企业运维人员应该对500kV输电线路运行区域气象环境以及其他影响因素进行重点识别与监测。最好可以与当地气象部门构建协同互动关系，如可通过利用气象灾害预警系统对本运行区域天气情况进行监测。根据监测数据结果，提前加强对暴雨或者强风等恶劣天气的防空，做好相应应急处置准备。

举例而言，为加强对雷电问题的应急处理，电力企业便可通过提前安装雷电监测系统或者相关设施，对500kV输电线路在雷电状态下的运行情况加强监测。根据监测数据情况，采取科学合理的措施加强处理。

需要注意的是，除了解决环境因素及人为因素导致的线路故障，运维人员还应该针对鸟害问题进行针对性应对处理。如运维人员可以在500kV输电线路工程竣工投运之后，适当安装驱鸟器、防鸟板、防鸟盒等装置，加强对鸟害故障问题的预防。

4 结束语

总而言之，500kV输电线路作为保障我国电力系统高效稳定运行的重要基础设施，为确保其始终处于安全稳定的运行状态，电力企业方面应该加强对500kV输电线路运维管理工作的重视程度。在运维管理工作中，电力企业应该主动结合电力改革发展趋势，按照现代化电力系统的运行要求，优化完善500kV输电线路运维管理，对存在的短板及时进行补齐，利用先进科学的故障监测技术以及相关防范手段，保障输电线路持续稳定进行电力传输，满足人民的用电需求。