对35KV以下输变电线路运行故障及防治措施
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摘要：输电线路是电力系统中极为重要的结构组成，线路运输情况决定了系统传输电能的效率。随着神东矿区煤炭产量不断增加，加大了对35kv及以下输变电线路的改造力度，架空输电线路运行承担的荷载越来越大，若不采取有效措施进行维护则会降低电网的作业效率。另外，从经济效益角度考虑，架空输电线路运行故障的处理及防治也至关重要。
关键词：35KV；输变电线路；运行故障；防治
神东矿区输电线路分为架空铝裸线和电缆线路两种。矿区的电力电网比较复杂，神东矿区地处内蒙古、陕西、山西交界，主要引自蒙西电网、西北电网和华北电网。通过各级降压变电站 ，以10KV或6KV线路输送到各个矿井。由于线路其分布范围广，供电半径长，常面临各种不同地理环境和气候环境的影响，当不利条件及组合足以导致线路故障时，就会影响线路的安全运行，严重时甚至会形成大面积停电事故。因此，深入研究和分析35KV及以下输电线路各类运行故障的特点和机理，提出针对性的防治措施，对于增强输变电线路抵御自然灾害的能力和提高安全运行水平十分重要。对架空输电线路的故障处理及电缆线路敷设等多个角度采取必要的处理措施。
一、35KV以下架空输电线路引发故障的原因
架空输电线路的主要故障包括：短路故障，线路瞬时性短路故障，二是线路永久性短路故障；接地故障，线路瞬时性接地故障；线路永久性接地故障。导致故障发生的具体因素：
1、自然因素的影响
矿区电力网络比较复杂，受自然因素影响较大，主要有以下几种因素影响：
（1）大风的影响：一是春秋季风沙大，使悬式绝缘子串倾斜，弧垂增大，造成35kV及以下架空线路导线(非绝缘导线)之间短路放电或绝缘子闪络将裸导线烧断，矿区电力电网全部为裸导线，所以极易发生因大风引起的线路故障；二是风沙过大会使电杆杆基不牢固、焊口不结实的杆塔倾斜或倒杆，致使电力线路发生故障停电：三、是大风有可能将农村塑料大棚的塑料刮起，搭到线路上引起线路事故跳闸。
（2）雾、雨、雪的影响：大雾天气，空气相对湿度较大，绝缘子沿面易发生闪络、放电现象，严重时发生击穿，造成线路故障；夏季雨季时，由于矿区电杆杆基多为土埋，如有大量雨水冲刷和浸泡，易形成电杆倾斜或倒塌事故；雨水还会沿着线路表面的绝缘介质产生破坏性的闪络现象，引起导线与金具或其它金具之间短路拉弧放电，会使电压迅速下降，造成线路接地或破坏线路绝缘层，发生线路故障;狂风暴雪天气时，导线应力、负重增加，易发生倒杆、断线事故。
（3）雷电影响：雷电作用下输电线路出现一定的雷击跳闸，每一地区一般有一定的雷电活动周期和规律，地形复杂的地区易形成雷云、暴雨天气。部分地区土壤电阻率高，杆塔接地电阻偏大易引起反击跳闸；雷电易造成绝缘子击穿爆裂、闪络或避雷器击穿，引起线路故障。环境污染，粉尘较大，绝缘子常年暴露在外，积累了大量的污垢，部分产品质量不过关或存在隐患运行，在雷击时易引起线路接地或相间短路。
2、外力破坏的影响。鸟害、放风筝或人为向空中乱抛杂物落在裸导线上，造成架空线路短路或接地故障。矿区露天开采需要爆破，炮震对线路影响较大，造成绝缘子损坏、污染严重及脱落;斜井开采，煤矿回采造成地面塌陷，引起杆、铁塔倾斜或倒塌；同时大型车辆、机械在线路周围作业频繁，极易发生将线路电杆碰撞倾斜或撞断，引起线路故障。
3、线路施工质量及设备质量问题的影响。施工或改造过程中，由于时间紧、任务重，一些杆塔基础不够夯实，受外界影响后导致杆基下沉、倾斜，很容易引起线路故障；线路施工中存在引线、线夹等连接处不够牢固，易烧损引发线路故障；部分材料由于要求交货时间短，数量大，材料、设备工艺水平、质量本身存在缺陷，运行一段时间后，引发线路故障。
二、架空输电线路故障的判断及查找
1、故障判断 。不管线路出现的故障是瞬时性或永久性的，都必须对故障线路进行事故巡查，查找出事故发生的原因，特别是对可能发生的故障点的正确判断尤为关键，它是否能快速隔离故障、恢复供电的前提。
（1）短路故障。我们可以根据变电所开关保护动作情况进行初步判断。如果线路发生的是电流速断保护动作，则可以判断故障点一般是线路两相或三相直接短路引起，因为速断保护动作的启动电流较大，它是按最大运行方式来整定的，故这种故障对线路及设备的损害较大，如线路金属性短路或雷击短路等。
（2）接地故障。如果是瞬时性接地故障，则线路的每一点都有可能发生，比如恶劣天气，暴雨、雷阵雨期间，常发生瞬时短路、接地故障。线路永久性接地故障，要采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法，判断故障线路段。
2、故障查找
故障查找的原则是：先主干线，后分支线。对经巡视没有发现故障的线路，可以在断开分支线断路器或熔断器后，先试送电，然后逐级查找恢复没有故障的其他线路。
（1）短路故障的查找。在发生变电所断路器跳闸的时候，首先应查看主干线柱上分段断路器及各分支线柱上断路器是否跳闸，然后对跳闸后的线路，对照上面讲过的可能发生的各种故障进行逐级查找，直到查出故障点。
（2）接地故障的查找。线路永久性接地故障点的查找，可以按照上面所讲的在确定接地故障段后，根据它可能形成的原因和各种环境因素进行查找，而对瞬时性接地故障则只能是对全线进行查找。 在故障巡查过程中，对架空线路经过的一些特殊地段，如采空区塌陷、重污染区等要特别留意，因为有可能是人为造成的原因，如违章爆破损伤导线，采空区塌陷引起倒杆、塔倾斜、断线等事故，还有环境污染对线路形成的腐蚀，都有可能是引起线路故障的起因。
三、架空输电线路敷设前的准备工作
电缆敷设是一项系统性工程，无论是中小型或大型电网的改造建设，均要重视电缆敷设的质量。一方面受到工程投资成本的限制，施工单位过于考虑经济投资而降低成本造价，采购使用的电缆材质不符合要求影响了工程质量。另一方面，电缆敷设技术落后，先进的操作工艺未能得到推广应用，不利于电网结构的安全运行。电缆敷设前，现场人员要做好相应的准备工作，详细了解工程图纸的分布情况，后期建设阶段严格按照标准完成任务。
1、熟悉图纸。现场负责人拿到工程图纸后，要及时召集参与电缆敷设的施工人员，使其全面熟悉电缆敷设的总图纸。敷设施工人员应详细了解图纸里标明的参数，重点记录参数指标作为操作的参考依据。此外，对于图纸中存在的错误，技术人员要及时汇报上级进行审核，以免电缆敷设图纸错误而误导了作业人员的操作。
2、检查工作。电缆材料运输至现场，应尽快安排质量检验人员对材料抽样检测。检查的重点包括：电缆敷设前应检查核对电缆的型号、规格是否符合设计要求，检查电缆线盘及其保护层是否完好，电缆两端有无受潮。敷设沟槽检查的内容包括：检查电缆沟的深浅、与各种管道交叉、障碍物是否消除等，安排人员把电缆牵引到规定位置。
3、选定方案。根据电缆敷设总图纸规定的要求，以及现场施工作业的地质环境，电力人员需确定一套科学的敷设方案，保证线路正常铺垫或埋设。具体内容：一是选定电缆敷设的具体方式，按照直线或曲线等路径埋设线路，绕开特殊地质构造以免对电缆敷设造成不利影响；二是电缆线盘的位置，尽量选择安全、隐蔽的位置摆设线盘。
4、设置空间。考虑到电缆线路在使用期间要定期检查维护，敷设准备工作中要设置一定的空间，为维护人员提供足够的操作空间。如：现场施工空间规划时要注意对电缆留有足够的伸缩余地，不能把埋设空间大小固定不变。另外，施工人员可在电缆铺设的周围开挖沟槽，为其它辅助构件的安装或埋设创造条件，以防线路交叉过多造成的问题。
四、架空输电线路施工常用技术的改进
准备工作完成后，施工人员即可按照图纸要求完成电缆敷设操作。从未来电力行业的发展趋势判断，“智能化、自动化、数字化”等将成为电力工程改造的主流趋势。电缆的铺放、布置、埋设等均要经过标准的规划处理，按照工程方案设计的规范作业。先进的工程技术为电缆敷设提供了很大的帮助，在
降低施工人员操作难度的同时也提高了电缆埋设的效率。优化电缆敷设施工，需结合的技术：
1、勘测技术。勘测不仅适用于电缆敷设施工，在电缆工程方案设计中也有很大的作用。设计人员引用先进的勘测技术，可获取准确可靠的地质信息，为电缆敷设路径、沟槽开挖、土层填埋等操作提供指导。施工人员利用自动化勘测技术，能够准确定位电缆埋设的位置，如：利用电子勘测仪准确定位，指导人员按照正确的步骤铺设线路。
2、埋设技术。优化埋设技术的关键是对电缆的有效处理，要求施工人员根据电网分布的情况而定。以电缆连接为例，由于电网的覆盖区域广阔，电缆材料的长度达不到远距离埋设的要求。电缆连接时要注意接头的处理，埋设时要将导体层与绝缘层区分开来，对接头添加保护装置以防电网运行时受损。对于建筑物内部电缆的敷设，应对其接头进行加固处理。
3、调试技术。调试的目的是为了检验电缆敷设的线路是否符合电网的要求，并及时发现线路连接存在的问题。考虑到未来电网工程改造的智能化趋势，电缆调试应结合计算机平台操作，利用计算机控制中心调控模式。如：电力人员可选择某一路段的电缆为调试对象，向电缆输送一定电压值后检测线路的状态，若电流传输畅通则说明电缆敷设正确，否则要对线路重新检查改造。
4、故障技术。故障处理技术是电缆使用期间的操作，但在电缆敷设时要提早配备故障处理方案，以免故障对电网及系统的运行造成更大的破坏。在线监测技术、自诊断技术是比较先进的模式，当电缆通电传输后便进入了在线监测环节，监测系统感应到电缆异常信号，接入自诊断平台辨别故障，最后通过自动化平台反馈给技术人员，这种智能型故障处理技术大大改善了电缆输电的质量。
五、防范线路故障发生的有效措施
我们要加强线路运行维护管理，找出存在缺陷和问题，制订合理的检修计划，将事故消灭在萌芽状态，以确保线路安全、经济、可靠地运行。
1、防自然因素引起的线路故障。做好线路的防风、雾、雨、雷、雪及覆冰工作，对个别档距较大的线路，在风季来临前，应及时检查线路驰度及风偏，采取及时调驰等有效防风措施。对受外界环境影响矿区采空区塌陷造成杆塔基础下沉的状况，应及时填土夯实，加固杆塔基础并加固拉线。对容易积水或易受洪水冲刷的，要在杆基处筑防护提。在雷季来临之前，为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击率，避雷线对导线的保护角应适当减小。降低杆塔接地电阻，当杆塔接地电阻增大时，其耐雷水平呈指数规律下降，而雷击跳闸率则按指数规律上升。2、防外力破坏引起的线路故障。在架空线路杆塔上安装风轮、风叶、激光灯等，达到驱赶鸟类，防止鸟害。为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故，可以在交通道路的杆塔上粘贴防撞贴，在拉线上加套红白反光标志管，以引起车辆驾驶员的注意。健全线路杆塔、地埋电缆警告牌、标志牌等。加强宣传教育，着重指出在高压线路附近放风筝、违章施工对人身安全的严重危害性。加强打击破坏盗窃配网线路器材、设备的力度。
3、新建或改造的变电所中要分段安装消弧线圈，已达到线路接地后接地点产生电弧几率小，避免谐振过电压等现象，减少线路故障。
4、加强工程施工及运行维护管理。施工安装时严把工艺关，严把验收关。在线路运行中，及时调整各线路的负荷，严禁线路超载运行。合理安排检修计划，按期进行线路检修及重大缺陷和事故隐患处理，力争做到防患于未然。加强运行人员业务培训，提高综合素质，建立激励机制，使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。
六、结论
总之，导致35KV及以下架空输电线路运行故障的因素是多个方面的，应采取科学的预防措施，采用新技术，进一步提高电网的安全稳定运行。■
参考文献
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