特高压电力旗下的电缆故障测试仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。
影响输电线路安全的因素大致分为两类,即日积月累的磨损和老化,以及外部因素引起的突发性故障。这两种因素都可能导致故障跳闸,中断供电运行,严重时会导致电网瘫痪。其中,时间累积因素可以人为控制,造成故障的概率极小,而外部环境天气(包括雷击、台风、山火、冰害、污染、温湿度、气压、鸟害等)因素是不可控的。造成故障的概率极高,破坏力很大。
1. 雷击
雷电天气多见于雨季,具有很大的随机性。大量架设在现场的输电线路具有输电塔大、高差大的特点,使得线路的抗雷能力相对较差,容易发生雷击。在恶劣的地形中,单回线路较多,没有平行线路提供的屏蔽和分流保护,增加了雷电事故的发生率。雷击跳闸在输电线路故障中占比最大,电压等级越低,雷击故障概率越高。
雷电放电时,积雨云层电荷积聚,形成强大的静电高压电场,与大地携带的大量负电荷发生碰撞而中和。释放能量高,电压可达几百万伏,电流可达几千安。过电压波陡峭、振幅大,会触发线路绝缘闪络跳闸。闪络跳闸是一种瞬态故障。重合闸成功率高,可恢复导电通路。但严重时会造成线路断线、绝缘子断裂,或沿线路侵入变电站、高温熔断丝,威胁到电力设备的绝缘强度。
为减少输电线路雷电事故的发生,必须防止闪络、电弧施工、直击、线路中断供电等。采取以下防护措施:①架设防雷线;②增加耦合地线;③降低铁塔的冲击接地电阻;④采用中性点间接接地系统;⑤加强线路绝缘等级;⑥安装自动重合闸;⑦安装管道式避雷器;⑧采用不平衡绝缘、双回路环网供电等方式。
2. 台风
台风天气伴随着猛烈的风暴,输电线路会发生走线、风偏、断线、掉塔等事故。断线和塔楼很容易从北向南散开。随着电力系统输电线路设计风速值的增大,断线和落塔事故的概率降低。但是,电线的剧烈晃动、风的排放、漂浮物的损坏等都会造成事故。
风速大,输电线路奔腾大,减小了导体与铁塔之间、导体相与相之间的气隙。气隙分布不均匀,不同程度地降低了气隙内的电压强度,无法承受工作电压。
如果同时有暴风雨,下雨会降低空气电阻值,电线之间的短路会增加放电的概率。这个过程频率高,重复持续时间长,随机性大,幅度大,会引起闪络和冲击。磨损、跳闸等故障,线路跳闸后重合闸率低,人为影响弱,供电恢复时间长。此外,还会造成绝缘子串、金具、横臂等支架、辅助材料和设备的机械故障,造成巨大的经济损失。
对于风速较低的振动线路,大部分线路可以通过安装防振装置来控制。遇强风速时,可采取以下措施:①加装防振锤,加装重锤装置,增加输电线路垂直承载能力,减少线路左右摆动;②安装阻尼线、保护线,增加分线数,加强线材,保证线材与铁塔的安全距离;③采用V型绝缘子串悬吊方式,增强绝缘子抗风能力,横向漂移现象减小绝缘子串风偏角;④在设计铁塔和架设输电线路时,考虑留出较大的导体间距,将吊点下移,
3. 野火
高温、人为等因素引发的森林火灾,使空气长期处于高温低湿状态。它位于山区,跨越森林植被和地面的输电线路之间或相线之间。由于空气粒子的热量自由上升,带电电荷增加,粒子运动加快,形成导电通道,线路闪络跳闸,占野火跳闸的90%。
对于山区输电线路,考虑到地形和经济因素,通常在同一铁塔上设置两条或多条线路。如果发生山火,很容易造成同一输电走廊上多条线路同时故障跳闸。容易大规模扩张,持续时间长,会产生大量高温和浓烟,线路重合闸率低。只能在火势减轻、烟雾消散、空气环境和电线温度降低后才能强制送出,难以采取人工恢复因此线路长时间中断供电,同时,多条线路受到影响,危及电网运行安全。
针对山火现象,应从防火措施入手,减少山火的发生:①控制塔基附近树木的高度、数量和树种;②制定应急响应措施,留有足够长宽的安全通道;③线路保护系统可靠灵敏;④建立实时监控系统,提高监控效果;⑤根据季节、时间段、天气情况加大巡线力度,消除隐患。
4. 冰灾
冰灾包括冻雨、霜冻、结冰和积雪。自然环境中的异常天气条件,冷热交替,会造成输电线路和绝缘子串结冰,增加线路和铁塔的承载能力,增加导体的风面积和下垂,造成不稳定的连续振动和导线窜动,严重时可能发生断线、掉塔等事故。如果绝缘子串被雪冻住,融化的冰水会使绝缘子短路,引起冰闪跳闸。
据统计,当冰和污染结合在一起时,更容易形成冰闪。因此,为了防止冰闪,需要增加线路和绝缘子串的清洗,提高清洁度;增加爬电距离,防止绝缘伞间距离过小。出现雪和结冰;V形绝缘子串和倒V形绝缘子串排列,应增加双串间距以提高闪络电压。在电线结冰和奔腾的情况下,应采用融冰技术,加快覆冰的融化速度或使用加强型相间隔板来增加电线之间的距离,减少因电线之间距离过小而造成的冲击。大摆幅和大振幅的导线。
5. 其他
1) 污染程度。输电线路跨度较长,受大气污染物、盐分、烟尘等的影响,会造成污染在导线表面堆积。由于高压输电线路周围电场较大,电晕容易产生大量带电粒子,带电粒子附着污染,增加带电粒子的电导率,容易放电。因此,必须及时清理输电线路。
2) 温度。高温使导体表面温度升高,使原有高压输电线路散热困难,散热差,导致线路持续高温,造成导体下垂增加、降低导体与大地及穿越物体之间的安全性。距离,使放电发生,造成线路跳闸。因此,可以适当增加导线与地之间的距离和导线的相位。
3) 湿度。随着水分子增多并附着在电路表面,导线周围的电荷吸收电子形成负离子,离解能力减弱,击穿电压升高,局部电场增大,容易产生电晕,造成功率损耗和电压降。因此,在选择电线绝缘材料时,应注意材料的疏水性和疏水性。
4) 气压。随着海拔的升高,空气逐渐变稀,密度降低,气压下降,使传输线与地之间的击穿电压,以及导线的相位和相位降低,容易击穿发生。因此,在较高的海拔高度应降低导线高度。
5) 鸟害。鸟儿喜欢用嘴里的枯枝在铁塔上筑巢。如果分支靠近或落在电源线上,很可能会发生短路。当大型鸟类展开翅膀在电线之间互相玩耍时,它们很容易接触到多根电线,造成相间短路或线路接地跳闸事故。因此,可以在线路或铁塔上制作特定的标志,让鸟类害怕并远离输电线路。
恶劣的环境、气候等因素对输电线路有很大的破坏力,会造成输电设施故障或损坏,造成停电和换线损失,影响线路运行状况、输电容量和输电容量,中断供电,造成严重情况下的电网退役。带来巨大的经济损失。本文从安全的角度分析了输电线路在雷击、台风、山火、冰灾、污染、温度、湿度、气压、鸟害等不同条件下的安全风险、原因及预防措施。电力系统、部门和相关技术人员要加强机理研究,合理设计,科学有效防控。