高压输电系统故障和检修探讨

高压输电系统故障和检修探讨

李小明张文娜

李小明张文娜(国网山西省电力公司运城供电公司044000)

摘要：高压输电系统出现故障后，如果不能及时发现、及时处理，就会对电网造成巨大损失，因此必须做好高压输电系统的检修工作。本文对高压输电系统故障进行分析判断，并探讨了几种常见高压输电系统故障及其检修措施。

关键词：高压输电系统；故障；检修

一、高压输电系统故障的分析对高压输电系统故障进行分析判断是尽快查找到故障点的前提，所以电力运行维护单位在电力系统出现故障后，应当迅速组织技术人员对故障进行分析，一遍缩小故障查找范围，明确故障巡视点，消除事故。

（一）判明故障的类型与性质线路故障的类型与性质是电力运行维护人员进行事故处理决策的重要依据，电力运行维护人员应在故障发生后的最短时间内从大量的事故信息中过滤、筛选出能为故障判断提供支持的关键信息，这些关键信息主要有故障线路主保护的动作信号、启动信号、出口信号及屏幕显示、录波图等。后备保护信号及相邻线路/元件的信号仅能提供旁证和佐证，在故障发生后的第一时间内甚至可以不予理会。向调度报告时应清楚地提出对故障的判断和相关的关键证据。

（二）掌握故障测距信息准确的故障测距信息能帮助巡线人员在最短的时间内查到故障点加以排除，使故障线路迅速恢复供电，是事故处理中最重要的信息之一。值班人员应力争在线路跳闸后的第一时间内获得这一信息，迅速提供给电力运行维护人员。

（三）查明所内线路设备有无损坏由于电网的不断扩大，线路故障时的短路容量增大，强大的短路电流有可能使线路设备损坏或引发异常，甚至有可能故障就在变电所内。因此，线路跳闸后，值班人员应对故障线路有关回路及设备包括断路器、闸刀、流变、压变、耦合电容器、阻波器、避雷器等进行详尽而细致的外部检查，并将检查结果迅速报告有关调度。

二、常见高压输电系统故障和检修（一）覆冰、超载、冰闪故障在恶劣的严寒天气下，覆冰、超载、冰闪易导致如下故障：（1）输电线路在覆冰情况下发生导线舞动，导致线路设备受损；（2）覆冰融化时，绝缘子串表面易形成冰凌桥接，如果此时绝缘子积污严重，易发生冰闪；（3）导地线覆冰超载，将造成塔头受压屈服变形及倒塔断线等事故。

针对以上情况拟采取的主要措施有以下几方面：（1）冰闪防治：一是采取插花串的方式。即在每一串绝缘子中间，每3片(或5片)插1片草帽型大盘径绝缘子，以此达到防止绝缘子串上的冰凌桥接，防止冰闪；二是绝缘子倒V串改造，在保证导线与杆塔空气间隙不变的前提下，可以加长绝缘子串长，提高绝缘强度。（2）针对因覆冰超载造成的地线支架屈服、地线串动、导地线断线等严重危及电网安全的事故情况，采取的主要措施：增加导地线、金具等设备强度，防止导地线断线，地线滑移窜动、掉线；对杆塔构件进行局部加强，如加固地线支架；适当缩短导线耐张段长度，改善受力条件。（3）重点区段安装在线监测装置，同时还应长期进行人工观测，积累数据，以指导以后的防冰灾工作。

（二）绝缘子闪络和损坏故障当前复合绝缘子闪络和损坏故障日趋增多，除施工与外力造成的损坏外，损坏原因可分二类：一类是导致电网发生恶性事故的产品损坏（指机电性能已不能满足安全运行的要求）事故，如芯棒击穿、筒击穿、界面击穿、芯棒断裂、芯棒脆断、安装损坏等另一类是与传统绝缘子一样，绝缘子发生的闪络。

针对绝缘子闪络和损坏故障可采取以下的检修措施：（1）在污秽较重的区域积极采用合成绝缘子，在需调爬而因杆塔间隙限制已无法增加爬距的线路改用合成绝缘子，在需调爬的线路上加装耐污性能好且自洁性好的防污型绝缘子。

（2）在绝缘配置没有明显加强的情况下不能放松线路的清扫，特别应严抓清扫质量，对线路劣质绝缘子应加强检测并及时更换，严防不良绝缘子入网。

（3）加强盐密测量，研究总结不同区域绝缘子的积污规律，测量的选点，选片及测量准确性应能真实反映该线路的污秽状况。

（4）应结合盐密测量值，运行经验，预期的环境污染值及可能出现的恶劣气候条件，全面检查和调整污区等级划分，划分时应考虑到各种最不利条件的结合，应具有适当的前瞻性。应研究和建立电网的污情污闪预警系统，运用现代传感技术、信息技术、数据处理技术来监测线路的大气环境污染值、气象参数值、绝缘子盐密值，使之在达到临界状态时能先期预警，从而及早采取应对措施，防止大面积污闪发生。

（5）加强劣化绝缘子检测工作。高压输电线路上的劣化绝缘子对电力系统的安全有着很大的威胁，因此提高对劣质绝缘子检测的准确串，减少由于绝缘子劣化造成的输电线路短路等故障的发生，具有重要意义。劣化绝缘子在线检测有以超声波检测法，激光多普勒振动仪法和红外热像仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为代表的电量测量法。非电量检测法中，超声波检测法存在的藕合和衰减及超声波换能器的性能问题在远距离遥侧上目前未有大的突破，尚处于摸索阶段；激光多普勒振动仪只能检测有裂缝的不良绝缘子，且体积庞大、造价昂贵、使用及维修复杂等缺点限制了该测量法的使用范围;红外热象技术受天气影响较大，准确率较低。

电量检测法中，绝缘电阻法虽然能准确地测量出绝缘电阻的变化情况，但该值与很多其它因素密切相关，所以不能准确反映绝缘子的劣化状况，也就不能直接判断出劣化绝缘子的准确位置。电压分布检测法是一种传统、直观、常用的在线检测方法，脉冲电流法基于电晕放电的原理，受外在因素的影响较小，随着人工智能技术发展的日益完善，通过人工神经网络模糊辩识方法解决受损绝缘子定位问题己成为可能，应用脉冲电流法，劳动强度小，准确率高，有很大的发展前途。

（6）绝缘子及套管发生电晕声音处理方法。端子金具上突出部分的电晕放电和被污染的绝缘表面产生的沿面放电还发出可听得见的声音。但是绝缘子套管的龟裂和内部缺陷等也会成为发出电晕声音的原因。听到电晕声音时必须及时查明原因，采取适当的措施。另外，此类电晕放电产生的杂散电波会对无线电、电视产生干扰，应尽快进行清扫机干燥处理。

（7）绝缘套管接线端子过热处理方法。绝缘套管的中心部位贯穿着通电流的导体，此导体经过套管头部的端子金具与母线等连接。

当这种端子的连接不良时，就会发生过热而造成端子变色、绝缘物的寿命缩短等故障。因此，在用示温涂料或示温片等对导体连接部位进行温度监视的同时，应定期的检查此处各种螺栓的紧固状态。

（三）永久性故障跳闸永久性故障跳闸发生时会出现以下现象：警铃响、喇叭叫，跳闸断路器指示灯短时出现红灯灭、绿灯闪光，然后恢复正常，继而又立即转为红灯灭、绿灯闪光，相应电流表和有功功率、无功功率表随之摆动，最后均指示为零。控制盘出现信号光字牌“重合闸动作”、“出口跳闸”、“保护动作”或“收发讯机动作”等；中央信号盘出现信号光字牌“掉牌未复归”、“故障录波器动作”等。保护盘故障线路保护及重合闸动作信号灯亮或继电器动作掉牌，并有后加速指示灯亮或掉牌，指示故障性质及故障相别的动作情况，微机保护则打印出详细的报告。现场检查该断路器三相均在分闸位置。

永久性故障跳闸故障检修措施：（1）复归音响，记录故障时间，检查光字信号，表计指示，检查并记录保护动作情况，确认后复归信号。（2）现场检查断路器的实际位置和动作断路器电流互感器靠线路侧的一次设备有无短路、接地等故障，跳闸断路器油色是否变黑，有无喷油现象等；若断路器机构为电磁操动机构，用万用表测量电磁机构的合闸动力保险是否完好，若断路器机构为液压操动机构，检查液压机构各部分及压力等参数是否正常。然后对保护动作情况进行检查分析，确定断路器是否确实进行过一次重合闸过程，排除重合闸虽然动作并掉牌，而断路器因机构原因合不上而造成断路器重合闸不成功或某相重合不成功的情况。（3）如果线路保护动作两次并且重合闸动作，可判断线路上发生了永久性短路故障，重合闸不成功，原则上应排除故障后再送电。对单电源架空配电负荷线路是否可强送电一次，应严格按调度或现场规程执行。

参考文献[1]屈保中,刘娇月,吕俊霞.绝缘子的运行维护及故障排除方法[J].精密制造与自动化,2012年3期.[2]郎华.高压直流输电系统故障和保护探讨[J].科技创新与应用,2013年6期.