隨著人們生產生活需要的不斷增長,高壓輸電線路越來越多。110kV及以上電壓等級輸電線路總長度已超過100萬公里。輸電線路作為電力系統(tǒng)的連接、運行的必要組成部分,連接著電源側和用戶側,影響著電網的運行方式、傳輸容量和速度,故其安全性尤為重要。防治線路事故是電網安全運行的必要保障。
影響輸電線路安全的因素
影響輸電線路安全的因素大體分為兩類,即日常時間積累發(fā)生的磨損老化和外界因素引起的突發(fā)性故障,這兩類因素均能引發(fā)故障跳閘、中斷供電運行,嚴重時可使電網癱瘓。其中,時間積累因素可以人為控制,引起故障的幾率極小,而外界環(huán)境氣象(包括雷擊、臺風、山火、冰害、污穢度、溫濕度、氣壓、鳥害等)因素的不可控性,引起故障的幾率極高,破壞力大。
1、雷擊
雷電天氣在雨季很常見,隨機性大。在野外架設的線路大多具有鐵塔檔距大、高度相差大的特征,使線路耐雷水平相對較差,容易遭受雷擊。惡劣地勢處,單回線路較多,沒有平行線路提供的屏蔽及分流保護,加大了雷擊事故的發(fā)生率。雷擊跳閘在輸電線路故障中占比最大,且電壓等級越低,雷擊故障幾率越高。
為降低輸電線路雷害事故發(fā)生的幾率,要防閃絡、防直擊、防線路中斷供電。采用如下保護措施:①架設避雷線;②增設耦合地線;③降低鐵塔沖擊接地電阻;④采用中性點非直接接地系統(tǒng);⑤加強線路絕緣水平;⑥裝設自動重合閘;⑦裝設管型避雷器;⑧采用不平衡絕緣、雙回路成環(huán)網供電等方式。
2、臺風
臺風天氣伴隨著狂風暴雨現象,輸電線路會發(fā)生導線舞動、風偏、斷線、倒塔等事故。斷線、倒塔容易出現南北解網,隨著電力系統(tǒng)對輸電線路設計風速值加大,斷線、倒塔事故發(fā)生幾率減少,但導線劇烈擺動、風偏放電、外飄物破壞引發(fā)事故的幾率高。
風速大,輸電線路舞動幅度大,減小了導線與鐵塔、導線相與相之間的空氣間隙,空氣間隙分布又不均勻,使間隙內的電壓強度發(fā)生不同程度減小,不能承受運行的電壓值,出現擊穿放電。
若同時存在暴風雨,則雨水使空氣電阻值降低,導線間易發(fā)生短路,使放電幾率增大,此過程發(fā)生的頻率高、反復持續(xù)性長、隨機性大、振幅大,會造成閃絡、擊穿、跳閘等故障,且線路跳閘后重合率低,人為作用弱,恢復供電時間長。除此之外,還會引起絕緣子串、金具、橫擔等支撐、輔助材料及設備的機械故障,造成巨大經濟損失。
3、其他
①、污穢度:輸電線路跨度長,受大氣污染物、鹽度、煙霧、塵埃等影響,會導致導線表面會積累污穢,因高壓輸電線周圍電場較大,易發(fā)生電暈現象,產生大量帶電粒子,帶電粒子附著污穢,增大帶電粒子的導電率,易發(fā)生放電。故對輸電線路要做好及時清掃工作。
②、溫度:高溫增強了導線表面溫度,使原本高壓輸電線路上的熱量難以消散,散熱性差,導致線路有持續(xù)較高的溫度,引起導線弧垂增大,減小了導線與地面、交叉跨越物間的安全距離,從而發(fā)生放電,造成線路跳閘。故可適當地增加導線與大地、導線相之間的距離。
③、濕度:隨著水分子增多,附著在線路表面,使導線周圍電荷吸收電子形成負離子,減弱游離能力,使擊穿電壓增高,局部電場增強,易產生電暈,導致電能損耗,產生電壓降。故對導線絕緣材料選取時,應注意材料的憎水性和憎水遷移性。
④、氣壓:隨著海拔增加,空氣逐漸稀薄,密度降低,氣壓下降,使輸電導線與大地、導線相與相之間的擊穿電壓降低,易發(fā)生擊穿。故在地勢海拔較高處,應降低架線高度。
⑤、鳥害:鳥類喜好口叼枯樹枝在鐵塔上筑窩,若樹枝放置靠近或掉落到輸電線路上,則易發(fā)生短路。大型鳥類在導線相間展翅飛行或相互嬉鬧時,易觸碰多條導線,造成相間短路或線路接地跳閘事故。故可在線路或鐵塔上做特定標志,使鳥類害怕,遠離輸電線路。
綜上所述,影響電力電纜的運行安全的因素有很多,一旦線路無法安全穩(wěn)定運行,其故障造成的生活上和經濟上的損失是無法預估的,因此我們電力工作人員要從根本上預防電纜故障的發(fā)生盡量減少電纜事故,從細微處抓起,力求達到安全穩(wěn)定供電這一目標。
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