输配电及用电工程线路安全运行的问题及其技术探究

摘要：电能的输配、使用对供电线路要求较高，多个原因可能导致线路运行安全方面的异常，这要求加强管控能力。研究以输配电及用电工程线路安全运行多见问题为切入点，在此基础上分析相关问题的应对思路，并结合其特点探讨具体控制技术，从智能化、信息化角度分析可行的问题控制方式，以服务未来输配电及用电工程线路运行管控工作，保证供电能力，提升供电稳定性和安全性。

关键词：输配电线路用电工程线路运行线路老化

TheProblemsandTechnicalExplorationofSafeOperationofPowerTransmission，DistributionandPowerConsumptionEngineeringLines

ZHANGHe

SuzhouPowerSupplyCompany，StateGridAnhuiElectricPowerCo.，Ltd.，Suzhou，AnhuiProvince，234000China

Abstract：Thetransmission，distribution，andpowerconsumptionhavehighrequirementsforpowersupplylines，andmultiplereasonsmayleadtoabnormalitiesinthe safetyoflineoperation，whichrequiresstrengtheningcontrolcapabilities.Thisarticletakesthecommonproblemsinthesafeoperationoftransmission，distribution，andpowerconsumptionengineeringlinesasthestartingpoint.Basedonthis，itanalyzesthecorrespondingsolutionstotheseproblemsandexploresspecificcontroltechnologiesbasedontheircharacteristics.Fromtheperspectiveofintelligenceandinformatization，feasibleproblemcontrolmethodsareanalyzedtoservethefutureoperationandcontroloftransmission，distribution，andpowerconsumptionengineeringlines，ensurepowersupplycapacity，andimprovepowersupplystabilityandsafety.

KeyWords：Transmissionanddistributionlines;Powerconsumptionengineering;Lineoperation;Lineaging

电能是现代社会的核心能源之一，其输配、使用需要依赖输配电工程、用电工程以及各类工作元器件，包括供电线路在内。目前多见的供电线路包括架空类线路、电力缆线等，前者一般通过杆塔设施架设在空中，以服务用电终端，后者可以敷设于地下，主要用于大范围远距离电能传输[1]。值得注意的是，多个因素可能影响输配电及用电工程线路运行安全，可能导致经济损失，甚至诱发人员伤亡等重大事故，分析输配电及用电工程线路安全运行问题、应对技术等，具有一定的现实意义。

1输配电及用电工程线路运行多见安全问题

1.1线路损坏

输配电及用电工程线路运行过程中，安全问题的成因、表现比较多样，多见问题为线路损坏，包括内芯熔断、绝缘皮损伤等。内芯熔断是指线路的金属内芯部分或完全断裂，以致电阻增加、电流不能有效通过，该问题一般因长期高负荷作业、瞬时电流过大导致[2]。例如：室外部分的架空线路，可服务电能的输配、为用电工程供电，阴雨天气未能做好防雷击，可能因直击雷、绕击雷破坏，导致线路内瞬时电流远远高于其安全承受能力，进而出现断路问题。绝缘皮损伤是指供电线路外部复合材料制作的保护层出现损伤，包括焦黄、掉落、开裂等，造成上述问题的因素包括风化因素、挤压因素等。例如：地下部分电缆因挤压、划伤出现裂痕，室外架空线路因光照、水蚀出现破损[3]。供电线路出现损坏后，直接影响其工作能力和安全性，可能诱发电力火灾。

1.2设施老化

老化是输配电及用电工程线路运行的常见情况，由于所有供电线路均持续处于工作状态，为电能输配、传输提供通道，在电流作用下，其老化问题是无法避免的。例如：金属内芯，在电流作用下出现氧化现象，其电阻也会持续增加，进而加剧发热老化问题。线路的绝缘外皮以及与线路有关的其他设施，也可能在持续工作一段时间后出现老化现象[4]。例如：用于电力系统安全控制的继电保护设施，该设施长期处于电磁工作环境下，受到线路放电、电腐蚀等因素影响，老化问题也往往不可避免，如果长期未能更换，可能出现感知精度下降、不能敏锐发觉各类可能存在的安全问题，进而诱发保护功能异常的情况，导致输配电工程、用电工程线路运行安全异常、故障[5]。

1.3供电稳定性波动

供电稳定性波动是指输配电工程、用电工程线路运行过程中，在能够常规利用线路供电的情况下，出现供电能力波动、输送电能过量或不满足使用需求的情况，其暴露的是线路参数控制能力下降的问题，可能导致供电中断。从成因上看，除设施、部件老化或损坏外，线路设计参数不当、内芯截面积较小、缺乏补偿机制、并网能力不强等因素均可能影响供电稳定性[6]。例如：某些商业区、工业区的用电情况并不稳定，日间、夜间、非工作日、假期的用电负荷水平是动态变化的，在面向相关区域进行电力系统建设时，未能考虑其用电需要的变化情况，设计供电线路时，金属内芯的截面积过小，商业区、工业区非生产阶段，其用电需求尚可得到满足，进入作业阶段，商业区、工业区用电压力激增，金属内芯截面积过小的情况下，线路供电能力不能满足相关区域需要，形成稳定性波动、供电中断等问题[7]。

2输配电工程线路运行安全问题应对思路

2.1智能化

为应对输配电及用电工程线路运行安全问题，主要从技术角度出发，借助智能作业模式，降低各类安全问题的发生率。线路损坏、设施老化以及供电稳定性波动等各类导致输配电及用电工程线路运行质量、安全性的因素往往带有一定规律性，这为智能化技术的运用提供了空间。例如：室外架空线路的断线事故，多与雷雨天气、大风天气影响有关，未来可以在智能技术的支持下，加强对输配电及用电工程线路的实时控制分析能力，借助风力传感器、湿度传感器感知室外环境，在出现极端恶劣天气前适当增加保护措施，包括提升线路杆塔的稳定性、检查避雷器的功能等，以智能技术服务输配电及用电工程线路运行安全控制工作，提升其运行质量[8]。

2.2信息化

信息化是未来输配电及用电工程线路运行安全问题管控的基本思路，是指借助各类信息技术、设施，替代或部分替代人工作业方法，以更及时、精准的感知安全问题，或组织应急处理。在输配电及用电工程线路运行过程中，包括上文所述的智能传感在内的多个环节拥有信息化改造的空间。以数据记录为例，为保证输配电、电能供应的稳定性，需要持续对目标区域的电能使用情况进行收集，传统人工作业法效率不高，也存在数据错误的可能。借助信息化技术，可远程完成用户端信息采集、处理，并以信息技术组织加工挖掘，了解目标区域用电情况基本特点、用电总量和波动规律，以服务本地电力系统建设，形成比较合理的改造方法，包括金属内芯截面积变更、变压器容量调整等，以减少输配电及用电工程线路运行安全问题发生率。

2.3覆盖性

考虑到输配电及用电工程线路运行安全问题带有一定的客观性、不可预知性，为予以控制，还应在组织安全问题控制时关注覆盖性，将可能产生安全问题的各个工作环节、各工作线路以及其工作设施纳入到控制范围内。以室外部分的线路监测工作为例，可采用物联网技术，利用现场终端工作设备，实时了解电路的工作情况，其系统架构如图1所示。

根据图1所示模式，所有工作中的电力线路，均就近设置采集设备，采集线路的实时信息，包括图像信息、工作电流水平等，并实时提供给电力系统进行分析，再由工作人员根据分析结果下达各类管控指令。输配电及用电工程线路工作有关的其他环节、设施，也按照此思路组织控制，实时了解线路、设备的各类信息，作为组织安全问题控制的依据，保证安全问题控制工作的覆盖效应。

3用电工程线路运行安全问题控制技术

3.1线路损坏问题控制技术

线路损坏问题的控制，可以在智能化、覆盖性原则下，以信息技术提供支持，可以按照图1所示模式，对线路损坏的隐患进行预分析，根据分析结果提前下达处理指令，做到防患于未然，也可以根据分析结果快速进行故障类别分析、定位，提升处理效率。以断线事故为例，默认某一输电线路常规工作状态下的额定电流参数为A，实际工作中，因老化因素、室外电气因素影响，线路内的电流往往会围绕A波动，可以一个带有模糊线性特点的数集表示其电流参数的变化：

[min；-9；-39；HS；J-9；A；7；E；0H；0G；max]

数集中，min、max分别代表线路内电流的最小理论值和最大理论值，可根据线路工作的一般信息以及大数据资料，确定其参数，并代入计算机中。当线路无安全问题、不存在断线情况时，其工作电流虽有变化，但不会超过min、max范围。当线路出现安全问题、断线情况时，其内部电流的水平会快速降低，并低于min值，直到与工作环境范围内的温度接近、相同。可在智能技术支持下，实时收集线路电流参数并与标准数值进行对比，确定线路的工作态势，进行断线区域定位和针对性处理，避免安全问题的影响进一步扩大。

3.2设施老化问题控制技术

设施老化问题带有一定的客观性，无法根本避免。实际工作中可以建立备用系统加以应对。备用系统主要针对关键设施、线路提供备用服务，当常规工作设备因老化严重不能继续使用或出现故障、安全问题时，可启动备用设施继续保持系统的供电能力。以用电系统的供电线路为例，可按图2所示模式建立备用线路系统。

按照图2所示模式，系统内拥有两套功能相同、参数相同的供电线路。一般工作模式下，常规线路正常进行输配电、供电等工作，备用线路处于实时备用状态。现场端、远程端同步对常规线路的工作情况进行分析，当其出现工作异常、老化等安全隐患时，由远程端下达指令，现场端进行工作系统切换，由备用线路系统替代传统线路系统，负责输配电、供电等工作，工作人员对常规线路系统进行功能分析和必要更换、优化。在无法根本杜绝设施老化问题的情况下，以此方式提升元器件老化问题带来的安全隐患。

4结语

综上所述，输配电及用电工程线路安全运行的问题较多样，成因复杂，需要以必要的技术性手段予以控制。现状上看，输配电及用电工程线路运行过程中，可能出现的安全问题包括线路损坏、线路老化、供电稳定性下降、参数控制能力下降等。从思路上看，可通过智能技术、信息技术提升上述问题的预防、控制效果，并关注其覆盖效应，具体工作中则应结合问题成因、表现提升技术应用的针对性，以保证输配电及用电工程线路运行安全，持续服务电力系统建设、发展。

参考文献

[1]王超，张海涛，郑皓天，等.考虑客户用电安全隐患的配电网脆弱线路风险自动预警方法[J].自动化技术与应用，2024，43（2）：45-48，67.

[2]史亮，何庆莉.浅谈输配电及用电工程线路安全运行的影响因素及其技术应用[J].通讯世界，2024，31（1）：94-96.

[3]石洪岩.输配电及用电工程线路安全运行管控措施研究[J].流体测量与控制，2023，4（6）：66-69.

[4]黄海.高比例柔性负荷接入下的风电场集电线路方法[J].电网与清洁能源，2023，39（10）：80-84，94.

[5]黄会琴.输配电及用电工程线路安全运行的问题及其技术分析[J].电气技术与经济，2023（7）：96-97，104.

[6]闫志刚.输配电及用电工程线路安全运行问题及改善措施[J].光源与照明，2023（3）：197-199.

[7]朱秀锦.输配电及用电工程线路安全运行的问题及其技术探讨[J].科学技术创新，2022（25）：29-32.

[8]徐扬.居民用电安全监测诊断技术研究与应用[D].昆明：昆明理工大学，2021.