基于安全性原则的输电架空线路运维优化分析

基于安全性原则的输电架空线路运维优化分析

裴志峰

国网山西省电力公司运城供电公司 山西 运城 044000

摘要：电力系统好比人体的心血管系统,输电线路好比人体的动脉血管,动脉血管出现问题,人体系统必然出现问题,安全性就是输电线路运行维护的主要内容。输电线路运维管理是从规划、设计、施工、运行到报废的全过程管理。文中就规划合理是输电线路安全稳定运行的前提,优化设计是输电线路安全稳定运行的基础,施工优良是输电线路安全稳定运行的保证,防范外部破坏是确保输电线路安全稳定运行的重点,加强管理是实现输电线路安全稳定运行的关键五方面进行了分析研究。

关键词：安全性原则；输电架空线路；运维管理

随着我国电力行业的不断发展，输电架空线路逐渐成为城镇电网建设的重要组成部分，担负的电力供应的主要责任。因此，探讨安全性原则下输电架空线路运维管理的要点，确保输电架空线路能够安全、稳定的运行，对于新时期背景下，我国电力行业的发展具有重要意义。

1 输电架空线路的安全隐患

1.1 非金属性短路故障带来的安全隐患

输电架空线路非金属性短路指的是输电线路中两个不同电位的点没有直接连接而是通过过渡电阻进行连接而引起的短路现象。输电架空线路发生非金属性短路时，短路位置电阻大于0，相较于金属性短路，其短路电流较小但持续时间更长。因此，会使输电架空线路存在持续性的安全隐患，造成更为严重的危害。

1.2 金属性短路故障带来的安全隐患

输电架空线路金属性短路指的是输电线路中因导线之间直接接触或不同电位的金属导体直接连接而引起的短路现象。输电架空线路发生金属性短路时，短路位置的电阻为0，导致短路电流极大，此时整个输电线路会自动断开，停止电力输送。金属性短路不仅会影响输电架空线路的正常供电，引发区域停电问题，还会因瞬间增大的电流损坏电力设备，甚至引发火灾、爆炸等安全事故，对电力设施附近居民的生命财产安全造成严重危害。可见，金属性短路故障能够为输电架空线路带来巨大的安全隐患。

1.3 相间短路故障带来的安全隐患

相间短路是一种严重的短路故障，能够给输电架空线路带来巨大的安全隐患。“相间短路”中的“相”指的是由三个单相交流电源所组成的三相对称制交流电源，目前，“三相四线制交流电源”是我国主要的供电方式，即在电路中有3根火线和1根零线，而“相间短路”就是3根火线之间在未经过任何负载的情况下，直接连接所引发的短路现象。根据涉及火线的根数，“相间短路”可以分为双相短路和三相短路两种类型，火线数越多，危害越严重。当发生相间短路时，短路电路瞬间增至极大，接触面最小的地方极容易产生电火花，烧熔相连的导体，轻则导致电力设备损坏，重则引发火灾、电气爆炸，造成严重的人员伤亡事故。

1.4 单相接地故障带来的安全隐患

单相接地故障是自然环境湿度极大或天气不稳定时，引发高压输电架空线路故障的主要原因。单相接地故障会导致电力线路电压间歇性超值，因此，出现单相接地故障时，输电架空线路会被高压击穿，进而对电路系统造成严重的破坏，如损坏变压器、避雷器、绝缘体等电路装置，甚至引发火灾事故，严重危害生命财产的安全。

2 基于安全性原则的输电架空线路运维要点

2.1 基于安全性原则，对输电线路进行合理化布局

在安全性运维管理理念的指导下，电力管理部门可以通过以下两个措施对输电架空线路进行合理化布局：①合理化制定输电架空线路的路径。在输电架空线路铺设施工前，设计人员应结合工程的具体情况和需求，对路径所涉及的林区、种植区、建筑设施进行实地勘测，并对勘察信息进行汇总和分析，从而制定出输电架空线路的最优铺设路径。同时，铺设路径应尽可能多取直线、减少转弯、选择地形地貌易于施工的区域。②合理化选择输电线路的杆塔类型。杆塔是输电架空线路极为重要的组成部分，具有许多不同的类型。不同种类的杆塔，应用环境、建造方式、建设费用、运输方式存在明显的差异性，对于输电架空线路的经济性、安全性、稳定性也会产生不同的影响。因此，在安全性运维管理理念的指导下，科学、合理地选择输电架空线路杆塔，具有重要的意义。目前“水泥杆”很少被用作输电线路的主要支撑，通常情况下被用作支线电路的辅助支撑。若必须使用“水泥杆”，则应选用Ф400型水泥杆塔。针对同塔多回的输电线路，直线塔可选择钢管塔、转交塔可选择角钢塔，通过不同杆塔的组合使用，在满足环境和资金要求的同时，最大程度提升输电架空线路的安全性。

2.2 基于安全性原则，对输电线路进行优化设计

基于安全性运维管理理念的指导，电力管理部门在进行输电线路合理化设计时，应重点关注以下内容：①在进行输电线路设计时，应为输电线路的优化和升级预留裕度。②电路设计方案应征得线路重要跨越设施业主的书面同意，为后期运维工作消除隐患。③明确输电架空线路铺设路径上是否存在外力破坏区段、重污染区段、多雷区段以及重冰区段，并根据涉及区段的特点，通过合理的优化设计手段，最大化提升线路的安全性。如在多雷区段，减小防雷保护角、降低杆塔接地电阻、增加线路避雷器、安装可控避雷针等；在重冰区段，提高线路的防冰设防标准；在建筑物密集区段，将线路保护区范围、线路与地面和建筑物的距离，在标准数值的基础上增加2～5m的裕度；在外力破坏区段，角钢塔下层横担以下全部采用防盗螺栓连接。在跨电气化铁路、高速公路及通航江河的区段，架空输电线路两端的直线塔应采用独立双挂点形式的绝缘子串。④对于35kV以上架空输电线路，必须采用全线架空地线防雷。

2.3 基于安全性原则，对电网施工进行规范化管理

架空输电线路铺设施工质量的好坏会直接影响线路的安全性和稳定性，因此，在安全性运维管理理念的指导下，电力管理部门应通过以下几点对电网施工进行规范化的管理：①在施工单位制定“四措一案”时，应明确体现跨越本单位下级输电线路的具体施工方案和措施，确保新建架空输电线路施工不会引发本单位线路安全故障。②隐蔽工程施工时，电网运维人员必须在施工现场进行质量监督和信息记录，从而避免偷工减料、施工不规范等问题对架空输电线路安全性的影响。③加强对杆塔基础施工管理的重视程度，避免杆塔接地装置施工不达标、地网敷设深度与设计深度不符、放射线长度相当数量为达到设计最小值、地网的焊接搭接长度不符合规范要求、虚焊及单面施焊等施工问题对架空输电线路安全性的影响。④架线工程和附件工程施工时，要确保线材的接续位置和质量符合施工规范标准，重要交叉跨越的实测距离大于施工规范要求的最小值，OPGW光纤、架空地线与塔身紧密连接，接地电阻小于规程要求值，独立双挂点的金具串使用准确且无遗漏，金具串的锁、栓齐全，规格合适。⑤在竣工验收时，核查安全警示牌布设是否规范、合理，是否存在遗漏现象。

2.4 基于安全性原则，对输电线路进行系统化管理

在安全性运维管理理念的指导下，加强输电线路系统的管理，是提升运维工作实效性，确保架空输电线路安全、稳定的重要措施。①要将掌握线路的健康状态作为线路基础管理工程的首要内容，通过对架空输电线路运行状态进行系统化、常态化的管理，为输电线路的安全、稳定运行奠定良好基础。②从线路重要性、线路的环境因素两个层面出发，对线路重要程度、产生故障的严重程度、线路故障概率、覆冰情况、雷电活动情况、设备所处社会环境情况等信息进行统计和分析，进而对架空输电线路运行维护要求进行全面评估，明确安全性原则下，电路运维工作的优先次序、重点内容以及具体策略。③强化架空输电线路的巡视管理工作，认真做好定期巡视、故障巡视、特殊巡视，准确掌握架空输电线路的实施运行状态，通过及时排除运行故障和安全隐患，实现输电线路的安全、平稳运行。

3 结语

非金属性短路、金属性短路、相间短路、单相接地是影响输电架空线路安全性的主要问题，在安全性原则的指导下，电力管理部门应通过输电线路合理化布局、输电线路合理化优化设计、电网施工规范化管理、输电线路系统化管理等措施确保输电架空线路的安全和稳定运转。

参考文献

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