浅谈输电线路故障特点及查找方法

浅谈输电线路故障特点及查找方法

白桐嘉

内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海供电分公司输电管理处

内蒙古乌海市 016000

摘要：随着社会对稳定电力供应的需求日益增长，以及新能源的广泛应用，电力输配电线路面临着更多的挑战和更高的要求。如何在这个背景下保证电力系统的稳定、高效运行，特别是在面对自然灾害和系统老化等问题时，及时有效地进行故障排除，成为需要深入探讨的关键议题。电力系统的运维及故障排除技术不仅需要关注传统的维护方法，更要融入现代科技，如智能化检测、自动化修复等，以提升系统的整体效率和可靠性。

关键词：输电线路；故障特点；查找方法

引言

电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施之一，其稳定运行对于维护社会运转至关重要。输电线路作为电力系统的重要组成部分，其可靠性直接影响到电力供应的稳定性。然而，由于复杂多变的自然环境和设备老化等原因，输电线路故障时有发生，可能导致电力系统的中断和损坏。

1输电线路故障特点

由不同起因导致的输电线路故障有其自身特殊性，各种故障特点如下。车辆误碰：由于施工误碰，产生的故障大都属于金属性接地，误碰体的通流能力直接决定重合闸重合成功概率的大小。异物：导线缠绕异物的故障大多数属于高阻接地。线路发生故障时，异物一般会被烧毁，重合闸通常能够重合成功。交叉跨越或树木：由交叉跨越引发的故障一般发生在线路负载过重时，而由树枝接触引发的故障往往出现在树枝生长茂盛的时期。合成绝缘子闪络：合成绝缘子闪络属于高阻接地，一般都能重合闸成功，大部分发生在电网负荷较小、系统电压较高的时段。引流线断开：当线路负载过重且存在导线接头接触不良的问题时，易导致接头发热烧断故障。雷击：雷击故障一直是输电线路跳闸最常见的因素。通常发生在雷雨季节，如华北地区的雷击故障高峰是6—7月，到8月中旬以后，雷击故障发生的概率就降低很多。发生雷击故障后，一般会重合闸成功。

2输电线路故障查找方法

2.1风雨故障查找方法

风雨故障检测技术侧重于实时监测电力线路在风雨环境中的运行状态，包括线路的振动、倾斜、以及雨水积聚情况。这通常通过安装在输电塔上的多种传感器实现，如振动传感器、倾斜传感器和雨量传感器。这些传感器能够实时向控制中心发送数据，使运维团队能够及时了解到线路在风雨中的具体情况。风雨故障预判技术主要是基于大数据分析和天气预报模型。通过分析历史天气数据和电力线路的故障记录，结合即时的天气预报信息，预判可能发生故障的区域和线路。这种预判技术可以在风雨来临前就做好准备，提前部署抢修人员和物资，减少故障发生后的响应时间。风雨故障的快速响应和修复技术，则是在故障发生后迅速进行修复。这通常涉及特殊的维修工具和设备，如防水的电工工具、快速架设的临时支撑结构等。在风雨故障发生时，这些工具和设备可以帮助抢修人员快速、安全地进行维修作业。快速响应还依赖于高效的故障通报系统和抢修队伍的即时调度，确保在最短时间内到达故障现场进行修复。在电力系统输配电线路的故障排除中，风雨故障排除技术可以在预期的恶劣天气来临前，基于预判模型部署巡检人员和抢修设备；在风雨中利用实时监测数据追踪线路的状态，一旦发现异常立即启动应急预案；故障发生后，根据实时数据快速定位故障点，并派遣抢修队伍进行修复。

2.2雷击故障查找方法

在电力系统输配电线路中，雷击故障是一种常见的自然灾害导致的故障，在预防方面，雷击故障排除技术会根据具体地区的雷电活动频率和历史雷击数据设计避雷系统。例如，在雷电活动频繁的地区，会增设更多的避雷针和避雷线，同时加强输电塔的接地系统，确保雷电能够被有效引导至地面，减轻对输电线路的影响。也可以采用新型避雷器，如金属氧化物避雷器，以其优良的非线性特性和高能量吸收能力，提高防雷效果。在监测方面，电力系统运用先进的雷电监测技术，例如安装在输电线路沿线的雷电流监测装置，准确地监测到雷电流的强度和波形，从而判断雷电对输电线路可能造成的影响。一旦检测到雷电活动，立即通过自动化系统通知控制中心和相关维护团队。这些设备能够记录雷击的精确时间和强度，为后续的故障分析和定位提供重要数据。在故障快速定位方面，现代电力系统可以采用基于行波理论的故障定位技术，通过分析雷击后产生的行波在输电线上的传播特性来确定故障点。实际操作中，故障录波器记录下雷击时刻的电压和电流波形，通过专业分析软件处理这些数据，迅速精准地定位故障点。雷击故障的修复工作通常涉及更换受损的绝缘子、修复或更换被损坏的线路和设备等。抢修团队应携带必要的维修设备和材料，如绝缘子、备用导线、绝缘操作杆等，到达故障点进行紧急修复。在实际操作中，还会利用无人机对受损线路进行空中检查，以评估损坏程度和确定最佳修复方案。采用高效的故障修复技术和工具，如便携式故障修复设备和快速连接技术，可以大大提高修复效率。

2.3外力破坏查找方法

（1）针对鸟害影响，采用防鸟刺、防鸟挡板、防鸟粪绝缘子、防鸟屏蔽罩、防鸟绝缘包覆、防鸟针板、智能声光驱鸟器等装置，以降低鸟类活动频率，杜绝鸟类对输电线路的影响，若发现线路上有鸟巢，应妥善处理。（2）针对机械施工、山火短路等影响，安装警示牌、限高架、在线监测等安全设施。在线路周边池塘处安装“高压危险”“禁止钓鱼”等安全警示牌。针对频繁有施工机械的场所，安装限高架和在线监测等设施。建立警民体系，积极与当地公安机关、护线员一起打击破坏、盗窃等违法犯罪行为。（3）针对线路通道影响，对于线路周边有薄膜、驱鸟彩带等有可能使线路产生安全隐患的地区，加强巡视，与户主沟通，采取有效的固定措施，在恶劣天气来临之前和恶劣天气后均固定一次。同时，积极宣传大棚、地膜等在线路下方有可能形成漂浮物的物品使用知识，消除隐患。在春季大风、清明节祭祀等特殊时段，运维人员需对线路周边的林场、木场、坟场等重点位置开展定期的防山火特巡，严防树木与电力线路安全距离不足放电导致森林火灾。（4）针对杆塔本体上的金具，利用无人机开展输电线路隐患排查工作，对线路进行精细化巡检，对杆塔悬垂线夹、螺栓、耐张线夹、销钉等重点部位进行拍照检查，及时发现有无销钉缺失、塔材缺失、金具损坏等缺陷。在线路大负荷运行的情况下，对耐张线夹、引流管、并沟线夹等位置进行红外测温检测，并对温度较高的位置进行复检，及时发现缺陷。搭载激光雷达设备采集线路杆塔通道数据，通过三维模型重建得到输电线路点云数据，借助点云处理软件进行线路测量树障危险点、弧垂等测量工作。通过分析发现树、竹等净空距离不足时，运维人员应积极联系有关林业部门按规定及时砍伐。

结语

输电线路故障预测与智能诊断方法的研究为电力系统的可靠性和可维护性提供了重要的支持。本文首先对输电线路的故障类型及特征进行列举和分析，阐述各种故障类型的特点，经研究发现，模式识别技术和卷积神经网络在故障识别与分类中展现出良好的性能，状态估计方法有助于实现故障定位与定界，而微地理位置系统的应用进一步提高了定位的精确性。

参考文献

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[3]王家宇,孙蔓蔓.浅谈电力输配电线路的运行维护与故障排除技术[J].中国设备工程,2022(09):75-77.