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电力课堂 | 架空输电线路常见线路故障分类

日期:2019-04-10    来源:国网甘肃检修公司

国际电力网

2019
04/10
18:26
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关键词: 电力 电力知识 输电线路故障 线路故障分类

  线路事故是指由于各种原因引起线路供电的突然中断,事故出现后,只有首先找到事故点并确定事故类型,才能找出事故原因并采取抢修措施,恢复供电线路的正常运行,并防止以后发生类似的事故。
 
  输电线路故障常见的有输电线路风偏闪络故障、雷击跳闸、雷击断股、线路覆冰故障、线路污闪、线路外力破坏故障、线路鸟害故障等等。
 
  一、风导致的故障
 
  输电线路运行的环境较为复杂,很大一部分输电线路处于复杂的山地地形,同时输电线路较长,所途经的路段各种情况都可能遇见,如山地、沙丘、交通干线等附近,这样一旦有大风天气出现,则这部分输电线路则会直接在风载荷的作用下发生摇摆,从而导致风偏闪络的发生。
 
  风致输电线路故障形式及其产生原因主要如下:
 
  1.微风振动
 
  微风振动是一种高频(f=5Hz~100Hz)低幅(A≤导线直径,有时只有10mm左右)呈驻波型式的振动。微风振动的能量及振幅虽然都不大,但是发生振动的时间却很长,约占全年时间的30%~50%。悬垂线夹处的导线长期处于这种反复波折的状态,容易引起导线的耐受疲劳强度降低,导致断线,金具磨损和杆塔部件损坏等。其所引起的线路疲劳断股等事故,需要有一个累积时间和过程。一般发现危害是在产生疲劳断股或防振器毁坏脱落之后,而这时线路危害较重。同时微风振动产生的破坏有一定的隐蔽性。疲劳断股有时会从导、地线内层开始,从导线外部发现不了,这给巡线工作造成假象。
 
  2.舞动
 
  舞动使杆塔产生很大的动荷载,危及杆塔及导线的安全。舞动严重时,塔身摇晃、耐张塔横担顺线摆动、扭曲变形、近塔身处联结螺栓会松动、损坏、脱落等。舞动可使导线相间距离缩短或碰撞而产生闪络烧伤导线,并引起跳闸。舞动会使金具及部件受损,如间隔棒握线夹头部松动或折断,造成间隔棒掉落;悬垂线夹船体移动,联结螺栓松动、损坏、脱落,防振金具钢线疲劳、锤头掉落等。
 
  3.风偏故障
 
  风偏是指输电线受风力的作用偏离其垂直位置的现象。其容易造成运行线路导线相间放电,导线对杆塔(塔身、横担)、边坡、树木、凸出的岩石或其它物体放电,进而导致的线路跳闸的故障。一旦发生风偏跳闸,其重合成功率较低,造成线路停运的几率比较大。
 
  4.大风故障
 
  大风故障,即大风影响输电线路的常安全运行。通常由大风造成的故障有两类:(1)风力超过杆塔的机械强度而发生的杆塔倾斜或歪倒所引起的事故。(2)风力过大使导线承受过大风压,产生导线摆动以及在空气紊流作用下导致的导线 同期摆动,从而引起导线之间相互碰撞而造成相间短路、闪络放电以至引起停电事故。
 
  5.次档距振荡
 
  次档距振荡是在采用相分裂导线的线路,在较大风(风速v=7~20m/s)的情况下发生的两间隔棒间线段的振荡现象 。次档距振荡会造成同相子导线互相碰撞和鞭击,使导线碰伤,进而造成阻尼性能差的间隔棒松动、脱离或破断,以至需要更换造价昂贵的导线和金具。甚至造成导线断股、短路等恶性事故,严重威胁架空导线及金具的运行寿命。
 
  6.杆塔结构批货及破坏
 
  在风的长期作用下,输电杆塔会产生振动,长期的风致振动引起杆塔结构疲劳,最终导致杆塔结构破坏,引发倒塔事故。同时,恶劣气候或者极端天气会造成输电杆塔结构和构件的内力超过许用值,引起材料屈服,最终引发倒塔事故。
 
  二、雷击跳闸
 
  雷击跳闸往往引起绝缘子闪络放电,造成绝缘子表面存在闪络放电痕迹。一般来说,绝缘子发生雷击放电后,铁件上有熔化痕迹,瓷质绝缘子表面烧伤脱落,玻璃绝缘子的玻璃体表面存在网状裂纹。
 
  雷击闪络发生后,由于空气绝缘为自恢复绝缘,被击穿的空气绝缘强度迅速恢复,原来的导电通道又变成绝缘介质,因此当重合闸动作时,一般重合成功。
 
  tips:
 
  当然,雷击也可能引起永久性故障,一般有三种情况:瓷绝缘子脱落、避雷线断线、导线断线。
 
  雷击和污闪都可能造成线夹里边的导线烧伤,这种在线夹内烧伤导线现象污闪高于雷击。雷击闪络还可能烧伤避雷线悬挂头、接地引下线的接地线的接地螺栓连接处和拉线楔型线夹连接处,并留下明显的烧痕。
 
  三、线路覆冰故障
 
  覆冰对线路的危害有过负荷、覆冰舞动和脱冰跳跃、绝缘子冰闪,会造成杆塔变形、倒塔、导线断股、金具和绝缘子损坏、绝缘子闪络等事故。
 
  输电线路不仅承受其自重、覆冰等静荷载,而且还要承受风产生的动荷载。在一定条件下,覆冰导线受稳态横向风作用,可能引起大幅低频振动,即舞动。此时,导线脱冰跳跃也会使导线发生舞动。导线舞动是威胁输电线路安全运行的重要因素。
 
  四、线路污闪
 
  输电线路绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠的运行。但沉积在绝缘子表面上的污秽在雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等气象条件的作用下,将使绝缘子的电气强度大大降低,从而使得输电线路在运行电压下发生污秽闪络事故。
 
  五、外力破坏故障
 
  外力破坏故障主要由违章施工作业,盗窃、破坏电力设施,房障、树障、交叉跨越公路,在输电线路下焚烧农作物,山林失火及漂浮物(如放风筝、气球、白色垃圾)等造成。
 
  输电线路外力破坏故障的主要原因有以下几点:
 
  1 违章施工作业。表现在一些单位和个人置电力设施安全不顾,在电力设施保护区内盲目施工,有的挖断电缆,有的撞断杆塔,有的高空抛物,有的围塘挖堰,在线下钓鱼等,导致线路跳闸。
 
  2 盗窃、破坏电力设施,危及电网安全。
 
  3 房障、树障、交叉跨越公路危害电网安全,清除步履艰难。一些单位和个人违反电力法律、法规,擅自在电力线路保护区内违章建房、种树、修路、挖堰,严重威胁着供电安全。
 
  4 输电线路下焚烧农作物、山林失火及漂浮物(如放风筝、气球、白色垃圾),导致线路跳闸。
 
  六、鸟类危害
 
  随着人类对自然生态环境保护意识的加强,鸟类的繁衍数量逐渐增多,活动范围日趋扩大,给输电线路造成了极大危害。近年的统计资料表明,由于鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏,已经占居线路故障总数的第三位。
 
  1 鸟类筑巢
 
  很多鸟类喜欢在农田、果林等附近方便觅食的杆塔上造窝筑巢。它们造窝所用材料大多为树枝或杂草,往往会有部分垂落在绝缘子上或接触、靠近带电导线,遇阴雨、浓雾天气,树枝、杂草接触导线(或靠近导线)绝缘将急剧下降,引起线路接地故障;或遇大风天气时,鸟窝可能被大风吹散,则会使树枝或鸟窝里的金属丝等具有导电性的杂物落在导线上,造成接地跳闸故障。
 
  2 鸟粪闪络
 
  一些鸟类虽不在杆塔上筑窝,但栖息在杆塔横担上,由于排粪会使绝缘子污染,在空气潮湿、大雾时易发生闪络事故。
 
  七、其他故障
 
  雷雨季节、季节洪水冲刷杆塔基础,从而引起基础边坡塌方、塔基裂缝、沉降或是更严重的倒杆倒塔故障。
 
  由于线路如工艺问题、电气距离问题、材料质量等本体缺陷原因,在长时间受微风振动、气温变化的影响下也会造成线路故障。
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