内蒙古电力(集团)有限责任公司 锡林郭勒盟西乌珠穆沁供电分公司 内蒙古锡林郭勒盟 026000
摘要:输电线路在露天环境中运行,由于本体本身的缺陷或受周围环境的影响,跳闸重叠甚至导致线路供电中断发生。快速发现故障点,了解线路故障情况,能有效维修,恢复供电时间。因此文章重点就输电线路故障查线方法探讨。
关键词:输电线路;故障查线;方法;探讨
由于操作环境多变及零件生产过程水平参差不齐,传输线意外的风险很高。而故障发生后,由于故障线路巡检情况复杂,故障点不易发现,系统的运行稳定性大大降低。因此,必须迅速而准确地找出传输线的故障点,消除故障,并恢复正常系统的电力供应。
1输电线路故障定位的重要性
电力传输线路因其广泛的地理覆盖,特别是那些穿越偏远地区如森林和荒野的高压架空线路,一旦出现故障,精准定位故障点成为至关重要的任务。首先,它能有效地缩减故障处理时间,加快电力服务的恢复。采用精确的定位技术,维修人员能迅速锁定故障区域或具体位置,避免无效的线路巡查,一旦确定故障点,能直接针对问题区域,大大缩短处理时间,提升效率;其次,故障定位有助于分析故障原因。通过精准定位,电力维修人员能依据故障的位置和特征来推断故障起因,为故障处理和预防提供依据;再者,它能识别线路的脆弱点。输电线路在运行中可能因多种原因产生瞬时故障,这些通常发生在线路的弱点。利用故障定位技术,维修人员能更准确地识别这些弱点,采取预防措施,防止瞬时故障升级为严重问题;最后,它能减少经济损失。任何输电线路故障都会造成经济损失,且故障持续时间越长,损失越大。因此,快速排除故障以降低损失,依赖于故障定位技术来缩短处理时间,减少经济损失。
2常见线路故障特点
输电线路的故障类型各异,每种故障都有其独特的表现形式。(1)意外碰撞:施工不慎造成的碰撞故障,多数为金属性接地,碰撞物体的导通性能直接影响了重合闸的成功率。(2)外来杂物:导线缠绕异物的故障多属高阻接地,故障发生时,异物通常会被烧毁,从而允许重合闸顺利进行。(3)空间干扰:由交叉跨越引发的故障常在电力负载高峰期,而树木触及引发的故障则多发于植被繁茂的季节。(4)合成绝缘子故障:合成绝缘子的闪络通常是高阻接地,重合闸成功率较高,通常发生在电网负荷轻、电压偏高的时刻。(5)电气连接问题:过载和接头接触不良可能导致引流线断裂,进而引发严重的发热断开故障。(6)雷击事件:雷击是输电线路故障的主要来源,尤其是在雷雨频繁的季节,如华北地区,雷击高峰在6月至7月,然而到8月中旬后,雷击频率显著下降。尽管如此,雷击后的重合闸通常能恢复正常。
3查线方法分类
3.1以电压等级为标准
35kV电力传输线路的故障类型主要分为四类:两相接地、相间短路、断相运行以及三相故障。这种线路普遍配备了快速跳闸和过电流保护机制。值得注意的是,35kV线路采用非接地中性点设计,遭受雷击时,由于无法直接通过接地路径释放能量,导致工频电流持续时间较长,且对绝缘体的损伤显著,可能造成绝缘体的破裂。若故障发生在耐张杆塔,由于引流线电阻较低,弧光会沿着引流线移动,因此其上的放电痕迹通常较长。
相比之下,110kV(或220kV)输电线路的主要故障包括单相接地、相间短路和三相故障。这些线路装备了距离保护、接地保护和零序保护等多种保护措施。作为接地中性点系统,110kV(或220kV)线路在雷击后能快速释放能量,工频续流时间较短,因此绝缘体的烧伤痕迹相对轻微。基于这些线路特有的故障特性,诊断故障点的方法包括测量绝缘电阻、耐张力测试、外观检查绝缘子、使用相序表确定相位以及进行短路定位等步骤。
3.2以天气情况为标准
在晴空微风的条件下,人为因素导致的故障概率相对较高,需特别检查是否存在车辆碰撞电线的情况,如起重机在移植树木、吊装楼层建筑、混凝土泵车或自卸车等机械设备的操作。对于那些邻近可能会进行树木迁移或房屋建设的区域,应视为排查的重点。此外,不可忽视的是鸟类活动,尤其是在04:00至08:00期间,鸟儿活动频繁,其排泄物也可能在这段时间内集中积累,故晴天时需留意绝缘子串上是否沾有鸟粪或鸟羽。当遭遇大风天气,风力携带的杂物可能导致故障,此时应着重搜索线路周边的垃圾场、蔬菜温室或彩钢板结构的建筑。由于异物引发的放电时间短暂,工频续流时间短,导线上的痕迹不清晰,且异物可能已被风吹落,这增加了查找的难度,因此,检查时需格外细致,务必使用望远镜沿着线路方向进行。注意从上风侧巡查,因为异物可能被风吹落并挂在附近的高层建筑或树木上,查线时需留心观察这些地方。此外,在雷雨天气进行查线时,应穿着绝缘鞋或绝缘靴,并配备雨衣。由感应雷或反击雷导致的故障会在绝缘子上留下放电痕迹。若雷电直接或间接击中线路中的某一档距,仅会在导线上发现放电痕迹,绝缘子本身则无异常,这类故障的定位较为困难。
3.3
以季节为标准
在春季,大量植树和建筑活动频繁,巡查线路时需留意植被点,仔细检查是否有挖掘或建设的迹象。秋日,强风频繁,巡查时要格外关注由风力带来的异物问题。夏季和秋季,雷雨天气增多,雷击往往是造成跳闸的主要原因。冬季,线路故障常常源于冰冻灾害。
3.4以是否安装避雷器为标准
若初步推测为雷电引起跳闸,且沿线部分杆塔已装有避雷器,排查时可先绕过这些装有避雷器的杆塔,因为正常运作的避雷器能防止雷击导致的线路故障。
3.5以重合闸是否成功为标准
当重合闸成功,寻找故障源的挑战相对较高,尤其是当中间档位的异物因放电后被风移除,其痕迹难以察觉。若重合闸失败,可能导致局部停电,并增加电网运行的风险,因此必须快速定位故障点。此时,故障点通常较易发现,关键在于争分夺秒,迅速确定并解决问题。巡查人员需行动敏捷,利用广播、电话或无线网络获取城市交通信息,选择交通流畅的路线,以便迅速抵达现场。
4快速查找故障点的方法
4.1正确分析和判断
利用故障中断的详情,可推断出最可能的故障源头;当距离(阻抗)保护第二段启动时,故障通常发生在线路的末端。
4.2应用可视化全景监控
随着技术的演进,杆塔上配置的可视化装置已实现线路通道的全面图像可视化。这些设备定时收集现场通道的图像,并上传至管理平台,使得巡查人员能实时监督通道状况,显著提升了故障快速识别的效率。
4.3合理分工
如果具备测距信息,我们从测距点开始向两边搜索故障位置。然而,故障录波器的测距误差可能在2-3km范围内,尤其在电缆混杂或存在分支线路的情况下,误差可能更大,因此在排查时不应过度依赖测距结果,仅作辅助参考。若无测距数据,则需结合线路的环境和地貌特征,同时参照巡查记录中的潜在隐患点进行排查,先排除这些点后再进行全面线路检查。
4.4参考雷电定位系统
利用雷电定位系统,可以观察到输电线路周边的雷击活动,通过比较雷击发生时间和线路跳闸时间,以及评估雷电流强度,来判断雷击是否可能导致线路故障。尽管如此,雷电定位系统目前仍存在局限性,其定位精度易受建筑物干扰,可能导致定位误差较大,且时间对比可能存在差异,因此只能作为辅助参考工具。
总之,随着社会对电力需求的不断增加,电力工业取得了前所未有的发展。确保传输线运行的稳定性和可靠性,直接关系到电力系统的整体运行效果,必须给予足够的重视。本文全面分析了输电线路的常见故障特征,并在科学探讨故障检测方法的前提下,提出了快速发现传输线故障点的措施,具有一定的参考价值。
参考文献
[1]魏柯,李志川.多端柔性直流输电线路单极接地故障定位方法[J].电气开关,2024,62(02):65-70+108.
[2]高振,史志远,倪天一.输电线路故障查线方法探讨[J].农村电气化,2024,(04):86-88.
[3]姚聪颖,申静,汤浩威,等.基于级联网络的输电线路螺栓故障检测[J].电子设计工程,2024,32(07):26-31+36.