高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响 张昆

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第5期   作者:张昆
[导读] 我国电网着力解决能源供应问题,大力建设高压骨干网络,
        摘要:我国电网着力解决能源供应问题,大力建设高压骨干网络,随着特高压工程建设,电网中安装各种控制装置,如高压直流输电装置及清洁能源并网,使电网动态化,用户对电网安全、经济运行要求提高,受到自然条件的影响,电力系统发生故障,不能及时判断处理会扩大故障,对国民经济造成巨大损失。基于此,以下对高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响进行了探讨,以供参考。
        关键词:高压输电线路;故障定位技术;电网安全运行;影响分析
引言
        随着我国工业化进程的推进,电力事业得到了迅猛发展,电力系统的规模也在不断地扩大。高压远距离输电线路日益增多,输电线路无论在传输功率还是电压等级上都在不断提高,进而高压输电线路将来逐渐会成为电力系统最主要的输电网络。高压和特高压输电线路将来不仅要承担输送大功率电能的任务,还要负责联络各大电网,使其能够联网运行,因此高压输电线路的安全、稳定运行将影响整个电网的可靠性。
1高压输电线路故障定位技术概述
        国内外大量专家致力于研究高压输电线路故障定位,研究装置投入应用,为电力系统安全运行提供了技术保障。高压输电线故障定位方法发展经历4个阶段。最早在电力系统实现输电线故障定位的仪器由静态电子构成模拟装置,故障录波器用胶片作记录载体,1935年投入高压输电线故障定位器是指针仪表,早期高压输电线故障定位精度不高,二战后输电线路故障定位技术发展加快。经过不断研究发展五六十年代,行波法被认为是理想的故障定位方法,20世纪70年代中期后,微机型保护装置投运为故障定位技术发展提供了新的机遇。国内外学者提出利用计算机进行输电线故障定位的方法,利用计算机对电压数字信号计算处理得到故障点位,无法消除过度电阻的营销,单端故障定位算法加入提高故障定位精度,出现了大量计算机故障定位装置。20世纪80年代后,随着继电器保护引入计算机技术发展,微机故障录波器成为故障定位主力,为双端故障定位法的应用奠定了基础。随着GPS对民开放,双端故障定位中所需高精度同步时钟条件有了保障,双端法故障定位中获取对端故障信息,故障录波快速发展,为采用双端故障电气量定位奠定了基础,采用双端故障电气量定位法结果优于单端法。现代行波法在故障定位原理,相关领域技术等方面取得了很多重大突破,产生了巨大经济效益。
2高压输电线路故障类型
        2.1雷电引发的输电线路故障
        雷击对电网输电线路的危害主要是雷击过电压,雷电过电压具有陡度高、幅值大的特点,对电网输电线路危害巨大。一般雷击过电压有两种:(1)直击雷过电压,就是雷电直接对杆塔或导线放电而产生的过电压。当雷电杆塔且瞬间击穿绝缘子时,将会导致单相接地的线路跳闸。当雷电绕过避雷线击中导线,致使绝缘子产生闪络现象,导致线路跳闸。(2)感应雷过电压,就是雷击发生在输电线路周边区域,由于电磁感应使得输电线路上产生的过电压,击穿绝缘子,造成绝缘子闪络故障。
        2.2树害故障
        树害故障主要受因特殊天气而导致折断的树干倾倒在输电线而出现的故障类型,而在这个过程中,电力故障维修部门没能与绿化工程部门进行及时的沟通交流,从而导致树害故障得不到及时地解决。在进行树枝清理时,会因为绿化施工人员缺乏相应的专业电力知识,而没能对线网系统进行必要的保护,由此导致线路出现断裂或者脱离杆塔的现象。而且在这些线路架设完成后,由于没有对整条线路进行系统的性能检査,由此影响了故障的排查效果。
        2.3外力破坏引发的输电线路故障
        引发输电线路故障的外力破坏因素主要包括:大型机械施工、异物短路、电力设施盗窃、自然灾害等。(1)大型机械施工引发的输电线路故障。

挖机、吊机、桩机等大型机械,因安全距离不足或野蛮施工等原因造成输电线路损坏或线路接地故障。(2)异物引发的输电线路故障。漂浮物(如风筝、气球、白色垃圾)、高空抛物等异物飘落在输电线路上引发线路相间或相对地短路;蛇、人等爬到输电线路绝缘子上因安全距离不足造成短路。(3)电力设施盗窃引发的输电线路故障。一些居民缺乏电力设施保护意识,对附件拆除,引发输电线路故障,主要破坏形式以塔材导线丢失为主,严重时可造成线网被盗、倒塔、断线。(4)自然灾害引发的输电线路故障。自然灾害引发的输电线路故障的外力因素主要包括:强风、冰雪、山火、地震等。
3高压输电线路故障排除措施
        3.1风雨条件下的故障排除策略
        在强风、强雨的条件下,容易造成输电线路的断裂、设备塔的坍塌等。风雨条件下,设备所处的地方空气湿度较大,地面较滑,在这种条件下,往往会由于操作、安全防护问题造成不必要的安全事故。因此,在此条件下进行故障排除,首先通过电网络控制系统对大致的故障点进行定位,确定故障点所处的地理位置,保证该区域的环境是空旷的,是利于故障排除的,如果检测到故障是由于必要设备损坏的为问题,就需要提前将设备运到现场,使设备能够在第一时间内得到更换,提高工作效率。
        3.2减少输电线路中电缆设备故障率
        电缆故障是当前输电线路中故障率较高的一类故障,在预防工作中,在条件允许的情况下,可以将电缆铺设在电缆沟以及室内的管道之中,避免因为外力的因素导致线路破损。对于那些必须在野外装设的输电线路,有条件尽量使用聚氯乙烯绝缘阻燃电缆,穿管敷设且沿途做好标识,这样可以对电缆起到良好的保护作用。针对逐步普及的电缆线路,加强电缆头制作工艺把控,对电缆中间头等隐蔽工程的监管以及中间检查及验收工作的力度,可通过接头冷缩管中位线是否处于同一个垂直面,来判断冷缩管与电缆接头是否合理连接,严格监督工程施工质量。此外还要关注接头的运行环境,采取措施防止受潮、阻燃,并安排计划进行震荡波试验、介损试验,及时发现电缆缺陷并处理。
        3.3雷击条件下的故障排除策略
        在雷击条件下,往往会造成输电线路电路跳闸,供电设备烧毁等问题。频繁跳闸会影响企业的用电体验感,因此要操作人员及时进行合闸操作,在合闸之前需要排查潜在的故障,判断雷击条件下是否有别的零件损害、电路是否会发生短路等,对故障进行排查之后再进行合闸。如果供电设备被烧毁,只需要进行更换即可。
        3.4对自然灾害和气候原因的故障防范
        为了更好地应对自然灾害和气候对输电线路的破坏,往往,可以通过更换质量更高的绝缘子以及加装线路避雷器等方式进行故障的预防。绝缘子的抗雷性能往往是由其自身的性能所决定的,因而对于大型的输电线路就需要根据实际情况进行绝缘子的选择,以此更好地提升输电线路的安全性。
结束语
        电力系统是保障我国经济稳定发展的重要基础,而保证电力系统的正常工作,就关系到我国经济能否稳定的快速发展。输电线路作为保障电能传送的重要环节,可以说是电力系统的经济命脉,一旦其出现故障,就会直接对电力系统的正常运行造成威胁。但是,由于输电新路往往会出现各种各样的电路故障,有些故障现象十分明显很容易辨认,但也有些故障并不明显所以不容易辨认。
参考文献
[1]刘欢欢.500kV输电线路故障定位研究[J].科技风,2019(32):178.
[2]盛远.混合输电线路行波故障测距分析与应用[D].中国矿业大学,2019.
[3]谭闯辉.高压直流输电线路故障定位的相关研究[J].自动化应用,2019(03):130-131.
[4]吴晓杰,郑学樑,陈志忠.输电线路故障类型识别与测距方法探析[J].通讯世界,2019,26(01):157-158.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: