电力输配电线路的运行维护与故障排除技术研究

2024-11-25 00:00侯凡星王洪源冀戈
科技资讯 2024年20期

摘要:社会生产活动的持续增加,促使电力需求日益提升,为满足大众生产和生活需求,相关部门大力关注电力系统运行的安全性和稳定性,积极开展维护工作,并加大故障排除技术的研究力度,以保障电力的稳定输送。因此,应注重分析电力输配电线路产生故障的主要因素,明确人为因素、自然条件以及线路设计对线路运行的影响,并提出线路维护和故障处理措施,以保障输配电线路正常运转。

关键词:电力需求电力线路输配电系统故障排除

ResearchontheOperation,MaintenanceandFaultHandlingTechnologyofPowerTransmissionandDistributionLines

HOUFanxingWANGHongyuanJIGe

YangguCountyPowerSupplyCompanyofStateGridShandongElectricPowerCompany,Liaocheng,ShandongProvince,252000China

Abstract:Thecontinuousincreaseofsocialproductionactivitieshasledtoanincreasingdemandforpower.Inordertomeettheproductionandlivingdemandsofthepublic,relevantdepartmentspaygreatattentiontothesafetyandstabilityofpowersystemoperation,activelycarryoutmaintenancework,andincreasetheresearchoffaulthandlingtechnology,soastoensurethestabletransmissionofpower.Therefore,attentionshouldbepaidtotheanalysisofthemainfactorsofthefailureofthepowertransmissionanddistributionlines,clarifyingthehumanfactors,naturalconditionsandtheimpactofthelinedesignonthelineoperation,andthelinemaintenanceandfaulthandlingmeasuresshouldbeputforwardtoensurethenormaloperationofthetransmissionanddistributionlines.

KeyWords:Powerdemand;Powerline;Transmissionanddistributionsystem;Faulthandling

社会生活节奏的不断加快,促使各项生产工作对电力的依赖程度逐渐加深,对电力线路的安全稳定运行提出了更高标准要求。为促进我国电力事业的持续健康发展,应完善电力运行维护系统,加大巡查力度,有效排除潜在安全隐患。同时,为保障因故障问题而影响线路正常运行,应注重优化线路设计,管控材料质量,并落实检测技术,积极应对外界恶劣天气,从而确保电力系统的稳定运行,满足大众的高标准用电需求。

1电力输配电线路故障因素

1.1线路设计

在线路设计方面,由于我国国土面积辽阔,线路不可避免地穿过郊区、野外等区域,极易受到当地地质和气候条件的影响,促使对电力系统运行造成一定影响。线路设计不合理也会加大运行故障的发生率,复杂的工作环境也会对线路维护和故障排除带来较大困难,对大众的正常生活工作造成不利影响[1]。

1.2自然因素

线路材料通常使用橡胶,以起到绝缘效果。但是该种材质由于长期暴露在自然环境中,直接与雨水、阳光接触,长期使用后难免产生一定老化和磨损现象,促使线路直接裸露至空气中,造成漏电问题。线路材质主要为金属,极易受到热胀冷缩问题的影响,且受到外界风力影响,容易出现受力不均匀问题,甚至造成线路断裂或杆塔倾斜问题,不仅影响输电质量,还会产生一定安全隐患。

1.3人为因素

一方面,人为损坏。部分人员为获取个人利益,偷窃输配电线路及设备,对线路正常运行造成严重损害。同时,部分人员违规使用大功率电器,造成电路短路也是引发系统故障的主要原因。另一方面,线路维护人员由于专业水平不充足,日常操作不规范,导致设备故障问题。日常维护工作开展不到位,也进一步加大了故障问题的发生概率。

2电力输配电线路维护和故障处理措施

2.1线路维护

2.1.1制定维护机制

(1)定期检测线路设备。

为确保线路的正常运行,保障各项设备运行质量,相关部门应成立专门检查小组,重点关注故障多发区,确保检查工作的全面性。同时,查看输配电线路及工作设备,对电阻、绝缘、电压、电容等内容逐一检测,并做好检测记录,保障检测工作的顺利开展[2]。

(2)检测线路设备状态

首先,查看线路是否存在断裂或破损现象,检查各导体的连接状况,观察线路周边是否存在障碍物,以有效排除安全隐患,保障线路的安全稳定运行。其次,查看变压器、断路器、隔离开关等设备,了解设备的运行参数以及温度状况,及时发现设备存在的问题,并进行针对性调整。最后,针对上述检测结果,准确评估线路和设备运行状态,全面分析异常问题,以进行有效调整。

2.1.2加大巡护力度

企业应强化巡护工作力度,保障各巡察工作的开展效果,确保各项人员能够按照相关标准规范操作,严禁依靠个人经验违规操作。应针对线路运行情况制定完善的巡护制度,详细说明巡护的时间、内容及人员安排,并对巡护过程详细记录,及时发现潜在的安全隐患。对于极端恶劣天气,应适当增加巡护频率,第一时间处理各类故障问题。

2.1.3设置预警系统

积极引进先进现代化技术,完善预警机制能够实现对线路状态和当地环境的实时监控,准确预测潜在安全隐患,并第一时间发出警报,促使相关人员及时到场处理,有效预防故障问题。故障预警系统应具备监测参数功能。通过实时监测,了解输配电线路在电流、电压、温度、湿度等参数信息,并为线路维护工作提供数据参考。同时,准确分析异常参数信息,通过对比历史数据,预测设备潜在的故障隐患,并向上级部门发出预警信息。人员接收信息后,应及时进行修复,并深入挖掘问题产生原因,对故障问题及处理措施详细记录,同时优化预警系统,降低该类故障的发生概率,保障输配电线路的稳定运行[3]。

2.2故障处理

2.2.1规范线路设计

部分企业在设计工作中,由于前期考察工作不到位,促使部分环节设计不规范,导致线路运行阶段极易出现故障问题。为解决上述问题,电力企业应高度重视设计工作,设计人员应持续提升自身专业水平,丰富自身理论知识和实践技能。同时,做好充足的前期准备工作,对线路经过区域的地质条件及气候状况进行全面考察工作,了解当地的人口布局及城市分布情况,全面考量各项影响因素,科学规划线路,防止线路所经区域的故障影响因素较少,降低故障发生概率。

2.2.2应对恶劣天气

在雷击故障排除阶段,可在雷电多发区域安装充足的避雷装置,并配备避雷线,使用输电导线耦合法降低雷击故障率。杆塔位置设计方面,应对线路运行区域全面勘查,综合考虑地形因素,设置在雷击发生率较小的区域,配备避雷装置,确保线路安全。同时,空旷区域应配备避雷导线。实现雷电分流,从而增强线路抗雷击能力。线路运行阶段,也应充分关注静电感应和电磁干扰问题,最大程度地规避雷击对线路运行的影响。

对于风力问题,一旦当地风力过大会导致线路出现较大摆动幅度,导致线路断裂问题。为抵御风力问题,可在风力较大区域调整线路设计,通过计算最佳线路垂放弧度,以降低风力产生的拉力。为保障杆塔的牢固性,应准确计算线路的安装角度。途经城市区域,应尽可能采用地下布置线路方式。如果条件不允许,应全面考虑各方影响因素。对于居住区域,应保持与建筑物、树木等设施一定安全距离,防止对周边居民安全造成威胁。

在雨雪故障处理方面。如果当地降水量过大,会导致地基稳定性降低,产生杆塔倾斜问题,造成电线断裂情况。而降雪量过大,则会增加电线总量,也会造成电线断裂问题。因此,在降雨量较大区域,应做好防雨工作。尽可能在地势较高区域布设线路,同时做好地基处理工作,保障底部的稳固性。周边区域应配置完善的排水装置,防止出现积水问题,对线路运行造成不利影响。对于冬季气温低,降雪量大的区域,应优先选择加强型导线。也可根据实际情况采用直流融冰技术,防止线路上出现冰雪积压,确保电力供应的顺畅性[4]。

2.2.3使用绝缘材料

输配电线路额定功率相对较小,促使电力线路较窄,线路长期处于高负荷状态,线路运行阶段,电缆芯长期处于发热状态,在一定程度上会减少绝缘层的使用年限,极易产生材料老化问题,导致材料性能严重下降。为解决上述问题,相关技术人员应注重优化绝缘层,并对各类材质的绝缘层进行反复试验,获取精准的材料数据信息,保障材料具有较强的抗热能力,有效缓解线路运行期间产生的高温而对绝缘材料造成的危害,进一步延长材料的使用年限,有效避免线路过载问题。其中,各绝缘材料的相关数据参数如表1所示。

2.2.4创新检测技术

(1)在线检测。

科技的发展进步,促使故障检测效率持续提升,各项先进检测技术得到广泛应用。可通过在线路上安装传感器,实时观测线路电流和电压的波动情况,第一时间发现异常信息,及时处理短路和过载等故障问题。也可使用红外线热成像技术,利用红外线摄像头检测线路和各零件的热量分布情况,有效排除过热或零件松动问题。

(2)离线监测。

该项监测技术主要应用于线路停电阶段。首先,可检查线路表面情况,观察绝缘材料是否存在破损、机械设备是否变形、连接零件是否出现松动等故障问题。随后,运用高精度检测设备,使用绝缘电阻测试仪、电缆故障测试仪等设备进行深入检测,准确了解材料的绝缘性能情况及电缆的运行质量。也可通过抽样进行实验室检测,准确评估各零件和材料的老化情况。

2.2.5引进现代技术

应用大数据和人工智能技术。故障排除阶段,可运用大数据技术全面收集各检测区域的数据信息,并对信息进行分析,掌握线路运行阶段存在的电压异常波动和升温问题,并安排人员进行有效处理[5]。

无人机巡检。该项技术能够搭载相机及红外热成像设备,实现对线路的全面检查。技术人员提前规划飞行路线,并利用GPS导航精准飞行,深入人工进入较为困难区域,保障检测工作的全面性。同时,技术人员通过远程操控无人机,降低工作的危险性。通过实时传输检测数据,对数据进行全面分析,精准判断线路故障问题,识别安全隐患,为人员故障排除和维修工作提供较大便利。

3结语

电力输配电线路的安全稳定运行是保障社会生产效率及大众生活品质的关键。为满足大众日益增长的用电需求,维护大众的基本生活品质,应加大对线路维护检修力度,制定完善的巡查机制,增强人员工作责任心。同时,针对线路故障问题,应准确了解故障引发因素,有效处理雷击、大风、雨雪等恶劣天气状况,并配备性能参数合适的绝缘材料,保障线路规划的科学合理,从而降低故障问题发生概率,推进我国电力事业的稳定发展。参考文献

[1]丁红旗,马伏军,徐千鸣,等.模块化多电平换流器子模块IGBT损耗优化控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(17):143-152.

[2]郭志勇.基于电力视觉的输电线路部件检测算法研究[D].西安:长安大学,2023.

[3]陈巍.电力输配电线路的运行维护及故障排除分析[J].科技创新与应用,2022,12(7):125-127.

[4]MARCOSN,VENKAT K,YINGCHEN,etal.Measurementplacementinelectricpowertransmissionanddistributiongrids:Reviewofconcepts,methods,andresearchneeds[J].IETGeneration,Transmission&Distribution,2021,16(5):805-838.

[5]NAZMIE,ZEHRAK,MUSTAFAS.Areviewoflinesuspendedinspectionrobotsforpowertransmissionlines[J].JournalofElectricalEngineering&Technology,2023,19(4):2549-2583.