1、35-110kV 输电线路运行故障与维护措施浅析摘要：水电厂 35-110kV 架空输电线路是长庆油田电力系统的大动脉，是保证油田正常生产的主要环节，线路施工大队在日常的线路运行维护中需要面对各种各样不同类型的故障，以近年来线路施工大队所管辖的 35-110kV 架空输电线路运行维护中所发现的故障为例进行分析，提出具体防范措施，为今后更好的做好线路运行维护工作提供一些参考。关键词：输电线路 运行 维护 管理引言 35-110kV 输电线路运行中的常见故障主要分为三个方面，即：大风、雷电等恶劣天气引起的线路跳闸、倒杆断线的季节性故障，人为破坏杆塔拉线、汛期洪水冲刷杆塔基础等外力破坏造成的倒杆断线
2、故障，线路施工过程中质量不符合规范要求引起后期运行中的故障。近年来，线路施工大队在对厂 35-110kV 输电线路运行维护中发现，除了以往的季节性故障、外力破坏等因素外，地方基础建设项目增多、工程外包质量问题等引起的线路故障也在逐年增加。因此，分析 35-110kV 输电线路运行中的常见故障原因并提出预防措施，对保证电力线路安全可靠运行具有非常重要的意义。1 近年来 35-110kV 输电线路故障情况统计2015 年-2017 年全厂 35-110kV 线路故障停电共计为 199 次，其中 2015 年共计为 86 次，2016年共计为 66 次，2017 年到 9 月底为止共计为 47 次。
3、表 1 2015 年-2017 年线路故障次数对比表月份年份1月2月3月 4 月 5 月 6 月7月8月9月 10 月11月12月 合计2015年 2 4 5 13 11 7 11 19 5 1 3 5 862016年 2 2 0 2 3 11 9 25 4 6 0 2 662017年 0 0 3 6 3 10 19 4 2 471月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月05101520252015年 2016年 2017年图1 2015年-2017年线路故障次数对比图由此图可以很明显的看出线路发生的故障主要集中在 6 月、7 月、8 月三个月，这三个月是故障
4、高发期，因此要特别注意这个时间段内，输电线路的巡视排查工作。7758472015年 2016年 2017年020406080一 、 二 、 三 季 度 故 障 合 计图2 2015年-2017年线路故障次数合计对比图备注：因 2017 年四季度未到，上图只对三年的前三个季度的线路故障总和进行柱形图对比。2 35-110kV 输电线路在运行中存在问题2.1 人为破坏输电线路在进行架设的时候通常都是在户外的，这样就不可避免的要经过人口密集的地区，人们在日常的生活中会无意或有意的对输电线路进行破坏，这些破坏行为的出现都会影响电力线路的正常运行，主要是因为人们对电力线路的保护意识非常的薄弱，在用电的时
5、候会出现很多的不规范行为，这些都会引起一些线路运行的故障。另外，一些不法分子盗取电力设备器材以换取一时的利益，此类偷盗行为造成了非常大的危害性，这是因为，一来架空电力线路的导线、塔材、螺栓、砼杆拉线、接地钢筋等设施一旦被盗，实物价值还在其次，更重要的是检修、安装工作十分复杂，也会带来长时间的供电中断，影响线路的正常运行。2.2 自然因素的影响自然灾害的发生对电力线路的破坏是非常大的。在自然灾害中，雷雨、大风及雨雪冰冻天气是非常普遍的，恶劣天气的出现非常容易导致输电线路受到影响。输电线路在受到雷击以后，在线路上会出现过高的雷击电压，使得输电线路上的导电功能受到破坏，在雷击的强度达到一定的程度的时
6、候，输电线路上的一些设备就会受到破坏，影响整个输电线路的正常运行；出现低温雨雪天气的时候，输电线路容易受到冰雪的覆盖，使得导线表面出现结冰的现象，这样就会导致导线本身的重量增加，容易造成电力线路出现断裂的情况；在出现大风天气的时候，导线摇摆容易触碰附近树木，一些水毁区域会发生倒杆断线、拉线失效等情况，因此一定要及时对输电线路进行处理，避免出现更严重的故障事故，保证输电线路的正常运行。2.3 线路自身质量不符合规范首先绝缘老化，电力线路在长期的使用中，经风吹雨淋，寒冬酷暑各种恶劣自然条件的影响，会使其寿命减少，绝缘作用失效或者大大降低，包括电作用、热作用、晶化作用、腐蚀老化以及水分和化学作用。近
7、几年线路新架线路逐渐增多，线路在杆塔施工、导地线弧垂、杆塔防雷接地等施工架设时环节中随意性较大，原材料质量把关不严，施工质量得过且过，凭经验施工，造成线路运行缺陷较多，甚至需要进行大修，给日后运行维护埋下了隐患。2.4 地方电网故障影响目前线路施工大队有 40 条 35-110kV 线路连接地方变电所，因此，地方变电所若发生电气故障或者其他原因造成的故障，都将会影响这 40 条线路的安全稳定运行。2.5 线路运行管理还不够规范有序。目前还存在线路巡视不到位，巡视、检修的质量不高等情况，部分工作班人员工作责任心不强。从线路抽查来看在日常巡视中，存在巡视质量不到位、缺陷未发现，缺陷在下轮巡视中才发
8、现等，如：避雷针引下线烧断股、交叉距离不足等；带电检测未登杆、巡视中未作巡视标记，巡视中由于个人业务技能水平不同，个别缺陷未能引起重视，引发事故。表 2 2015 年-2017 年线路故障原因对比表原因年份 自然灾害 线路自身缺陷 人为破坏 地方电网故障 其他2015 年 54 14 2 12 42016 年 37 16 6 3 42017 年 34 6 3 0 4自 然 灾 害 线 路 自 身 缺 陷 外 力 破 坏 地 方 电 网 故 障 其 他01020304050602015年 2016年 2017年图3 2015年-2017年线路故障原因对比图3 维护 35-110kV 输电线路正常
9、运行的措施从前文中图标的示例可以看出，每年的 6 月、7 月、8 月三个月属于线路运行故障多发时间段，而这一时间段又是自然灾害，雷电、大雨、大风天气的高发时间段，从表 2 可以看出 2015 年至2017 年三年中自然灾害和线路自身缺陷占总故障数的 80.9%，因此重点从这两个方面分析线路运行维护的措施可以有效提高线路运行的平稳性安全性。3.1 积极做好电力线路的巡查工作小队建立线路巡视岗位责任制，每条线路都由通过技能培训并经考试合格的班组巡视人员负责线路的巡视，对电力线路的巡查可以及时发现故障隐患，并及时对其采取有效的处理措施，从而有效的降低电力线路的运行故障给线路运行的安全性、可靠性造成的
10、影响。现阶段，对电力线路的巡查主要从以下几方面进行。 日常巡查，线路巡视人员对所负责区域的电力线路进行巡查，及时消除可能引发电力线路的影响因素，巡视班组要制定相关的线路巡视制度，每月对当月巡视的线路进行汇总分析，确定各线路的危险点，通道状况以及存在的缺陷，哪些区域、哪些线路、哪些杆段是故障高发区，并制订预防控制措施，下次巡视就着重巡视检查，能有效的避免电力线路的故障发生。故障巡查，主要是在电力线路发生故障的情况下，巡视人员及时对故障线路进行巡查，一方面对故障进行维修，另一方面分析产生故障的主要原因，并做好相关的防范措施，避免该故障区域线路再次发生同样的故障，从而保障每次故障巡视后有效的提升电力
11、线路运行的可靠性。 特殊巡查，主要对一些由于特殊原因而引发的电力线路故障进行巡查，如在雷雨、泥石流、大风、汛期、夜间等环境下，经常会因电力线路负荷过量、线路杆塔毁坏、导杆断线等而引发电力线路故障，尤其是在雨季的时间段，一些绝缘层破损或者老化的线路经常会受到污染而产生线路故障，特殊巡查主要是对这些线路故障进行检查。按照线路的实际状况及运行经验，动态确定线路的巡视周期，可以结合日常巡视、故障巡视、维修改造、技术改造等工作一同进行，无论巡视周期的长短，小队都应该确保巡视到位率和巡视质量，使线路巡视工作能有效进行。3.2 积极做好自然灾害的预防工作通过以上的分析了解到，35-110kV 电力线路运行的
12、常见故障主要受到自然灾害的影响，因此，在电力线路运行维护的过程中，需加强对自然灾害的预防工作。首先，线路管理部门要及时了解和掌握近期的天气情况，对一些可能引发自然灾害的恶劣天气，需做好相关的预防措施；其次，在不同季节应针对性的采取预防自然灾害的措施，尤其是在一些自然灾害频发的地区，如，经常下雨的区域容易出现泥石流、洪水，可以通过刚性材料，如：轻钢材料、粘性土石、水泥等的应用来加强杆塔基础设施的建设，以此来提高电力线路基础设施的防护效果，从而有效的避免电力线路塔杆在洪水中被冲断，从而提升电力线路运行的安全性、可靠性。在雨水等自然灾害预防工程实施的过程中应注意的是，应确保施工在雨水来临之前完工，尤
13、其是在一些山地、河床、沟口等地区的施工，应提前完成，这样才能避免电力线路受到自然灾害的破坏。3.3 设备的更新升级一个先进的企业，无不受到设备和技术的制约。我们不能因为不了解先进的设备和技术的应用，就消极的采取逃避政策，在条件允许的情况下，应优先考虑新技术设备的应用；其次要用好、管好新的技术设备，使其充分发挥作用，从而提高工作效率，保证线路系统的运行质量，改善工作环境，降低劳动强度。3.3.1 输电线路巡检工作的目标是有效消除可能的隐患或损失，保障线路运行安全，进而降低成本、提高工作绩效的高效管理。而线路大队的输电线路巡检主要是由工作人员到线路现场人工目测，巡检效率低，劳动强度大，且存在巡检盲
14、区，特别是越山、跨河线路，地势险峻，路途崎岖，巡检难度大。因此，用传统的手段对输电线路实施巡检，已经逐渐不适应现代化管理的需要。因此在 2016 年，线路施工大队引进山东山大电力技术股份有限公司 SDL-2701 多功能便携式智能巡检仪 ，此设备体积小、重量轻，集照相、望远镜、激光测距仪、经纬仪、全站仪和微气象等功能于一体，可以快速测量线路弧垂，智能测算线路通道最小安全距离，所有距离测量信息均以图片和数据整合保存，支持语音、文字、图片多种记录方式，另外以每个线路缺陷为一条独立的记录，所涉及的照片、距离测量结果、文字等一系列信息伴随实际操作并入该条记录，无需在进行后期整理，有效提高了线路巡视的质
15、量和效率。目前智能巡检仪仍在试验阶段，按照大队线路巡视的实际情况，此设备仍然存在一些缺点，后期会与设备厂家沟通，根据大队实际巡线要求进行改进，以促进线路巡视的高质高效。3.3.2 由于油田的大力发展，油田电网用电负荷也呈几何级数增长，目前线路大队电力线路使用的导线是钢芯铝绞线，输电线路输送能力已逐渐不能满足负荷的快速增长，因此更换导线、加粗导线、使用新型导线势在必行。2016 年底，线路大队引进碳纤维复合芯导线进行研究试验。下面讲碳纤维复合芯导线和钢芯铝绞线进行比较，就能发现碳纤维复合芯导线存在明显的优势。（1）碳纤维复合芯导线强度高，膨胀系数小，特殊环境适应性强，它的抗拉强度为普通导线的 2
16、 倍。通过对比实验，碳纤维复合芯导线的破断力是常规钢芯铝绞线的 1.3 倍。该特性使得架设碳纤维复合芯导线时可以适当增加杆、塔间的档距，减少杆塔数量，降低工程成本；碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线相比弛度特性显著降低，高温下弧垂较钢芯铝绞线减少 90%，能有效节省架空线路通道的绝缘空间，提高导线运行的安全性和可靠性。（2）碳纤维复合芯导线重量轻、载流能力大，碳纤维复合芯导线的比重约为钢芯铝绞线的1/4；在相同的外径下，碳纤维复合芯导线的铝材截面积比常规钢芯铝绞线截面积大 29%，在相同运行条件下，其理论通流能力为常规钢芯铝绞线的 2 倍。（3）碳纤维复合芯导线抗腐蚀、使用寿命长，碳纤维复合材料与环
17、境亲和，同时避免了导体在通电时铝芯与镀锌钢线之间的电化腐蚀，有效延缓导线老化，使用寿命通常能能达到普通钢芯铝绞线的 2 倍。（4）碳纤维复合芯导线导电率高，节能效果好，由于碳纤维复合芯导线不存在钢丝材料引起的磁损和热效应，在输送相同负荷的条件下，可减少 6%的电能损失。（5）便于导线展放和施工，碳纤维复合芯导线的外层导电线路部分直径和螺旋状结构与常规钢芯铝绞线相同，完全可按常规钢芯铝绞线的施放方法进行安装、施工，原有杆塔、金具等构件不必更换、改造。（6）同样容量线路投资成本低。由于碳纤维复合芯导线可双倍载流量运行，而且强度高、弛度小，重量轻等特点，可增大杆塔跨距，降低高，同容量线路成本比普通导
18、线低。目前大队准备将碳纤维复合芯导线应用于 35kV 冯侯线，线路导线更换的方案已经完成，目前在准备实施阶段，导线更换完成后，我们将继续跟踪线路的各项技术指标，并与传统导线进行比较，在今后的维修改造、缺陷处理、技术改造中将逐步更换老旧线路，提高线路运行的安全平稳性。3.3.3 目前线路施工大队输电线路检查主要依靠运行维护人员周期性的巡视，在实际工作中，由于线路距离长，分支众多，排查难度非常大，虽能发现线路隐患，但由于自身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的检测，在巡视周期内也不能及时掌握线路通道外力变化，极易在下一次巡视未到之前由于缺乏监测，发生线路故障。因此，线路在线监测系统也就应用而生。线路施
19、工大队在35kV 华乔回线和 35kV 乔西线安装了 SDL7601 输电线路故障监测装置，其通过无线传输方式，对输电线路环境、通道环境、温度、湿度、风速、风向、泄漏电流、导线温度、风偏、弧垂、舞动、绝缘子污秽、周围施工情况、杆塔倾斜等参数进行实时监测，提供线路异常状况的预警，通过对线路各有效参数的监测，了解线路运行状态，及时发现有可能发生的故障，有效提高对输电线路安全经济运行的管理水平，并为输电线路的检修工作提供必要的参考数据。3.4 加强技术培训和电力法宣传力度线路的运行维护，作业人员也是重要的方面，因此做好作业人员的技术培训也不可遗漏，强化作业人员的基础知识，做好新技术、新工艺、新设备的
20、资料的收集和培训学习。另一方面，要加强电力法的宣传力度，社会上还有很多人不了解电力法和电力设施保护条例，所以加强宣传力度是当务之急。巡线人员要认真做好线路定期巡视，一旦发现电力设备器材失窃，要及时补装失窃的塔材，螺栓、NUT 线夹等器材，对容易丢失的特殊器材如砼杆拉线的地面部分做混凝土防护套，对盗窃分子容易得手的，铁塔的基础到塔身 8 m 段加装防盗螺栓等。4 结束语输电线路的安全平稳运行，对油区的稳产增收具有很重要的作用，因此做好输电线路的运行维护工作是重中之重。以上只是就几个方面来说明线路运行维护的措施和方法，其他还有许多好的措施方法、先进技术也可以提高线路运行的安全性，在今后的工作中将进一步完善线路的运行管理，提高线路运行的安全稳定性。
