输电线路安全运行与维护研究

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作为供电系统的重要组成部分，输电线路负责对不同区域的电网进行连接，保障电能在供电系统中长距离安全传输。由于输电线路分布在相当大的范围内，容易受到不同地区的地理环境和气候环境影响，从而发生各种线路故障，严重的甚至会导致大面积停电事故，进而影响到整个线路的安全运行〖虑到输电线路安全运行对整个供电系统可靠性的影响较大，因此有必要对输电线路的运行与维护情况进行深入研究，分析引起输电线路故障的原因，并提出相应的防治措施，从而有效提升输电线路运行的可靠性。

输电线路运行可靠性要求其必须能够安全稳定和长时间运行，从而保证电力系统各个环节的用电需求。输电线路主要由导线、基座、杆塔、绝缘子、接地网等构成，涉及设备种类较多，因此输电设备质量的好坏，输电线路的设计水平、施工质量等都会对输电线路运行产生影响。输电线路主要分布在野外，点多、面广、线长，容易受到环境和气象等的影响。常见的自然故障有雷害故障、绝缘子故障、导线断裂故障、外力破坏故障、鸟害故障等。必须从输电线路的运行和维护着手 ，采取针对性措施，切实提高输电线路运行的可靠性。

1 输电线路设计存在的问题及防范措施1.1 存在的问题输电线路设计往往受到经济条件及技术水平等因素的限制，因而容易发生路径和杆塔选择不当、输电线路绝缘配置欠缺等问题。例如，在 220 kV山区线路设计中采用单避雷线方式进行防雷设计，则防雷效果欠佳，会导致雷击引发跳闸概率很高。塔型设计必须考虑山口、风 口等因素的影响，综合考察环境和气象条件等条件后才能进行设计。

考虑到输电线路大部分分布在 自然环境中，运行环境相对较差，因此组成输电线路的设备必须满足不同外界环境下电气性能等方面的要求。如果线路设备质量较差，例如构成杆塔的材料表面镀锌不好、用于绝缘的绝缘子零值率很高等，就容易导致运行线路塔架受损、绝缘子断裂等事故，进而威胁到输电线路的安全运行。

12 防范措施为了保证输电线路的安全运行，首先必须进行线路建设路径的选择。输电线路路径选择需要综合考虑线路的经济技术指标 ，同时还需要考虑施工、运行等条件。在输电线路选线初级阶段，首先需要根据线路的选择范围进行地质勘探，充分调查线路周围情况，然后才能针对实际情况设计线路方案。同时，方案设计需要考虑长度、转角、交叉跨越和地形条件等综合因素，据此从设计方案中选择出较好、较合适的，从而为输电线14路后续建设提供较好的施工条件。

其次，需要注意对输电杆塔的设计。杆塔是输电线路的基础，在整个线路施工工期 中杆塔的建造工期占据很大 比重，同时建造杆塔的运输量和费用 占整个工程的比重也相当大，因此杆塔设计关系着输电线路的成本、建设工期等。在实际施工过程中，杆塔设计需要根据施工地区的实际地质情况和杆塔基塔的实际受力情况进行分析，进而进行分段优化设计，这样才能达到较好的施工效果，保证输电线路的安全运行。

2 自然外力破坏问题及防范措施2.1 存在的问题外力破坏对输电线路的影响相对较大，同时随着输电线路规模的扩大，外力破坏事件呈现出逐年增加的趋势，这就给输电线路的安全运行带来了较为严重的影响。外力破坏主要包括人为外力破坏和 自然外力破坏 2种类型，这里主要讨论 自然外力破坏对输电线路的影响。

自然外力包括雷击、冰雪、大风、鸟粪等，容易对输电线路的构成设备产生物理性和机械性方面的影响，从而引发输电线路跳闸等故障。雷击引起的输电线路故障在自然外力引发故障中所占比重最大，可占输电线路运行总跳闸次数的 4O ～70 。雷击会在输电线路中产生较大的热量，从而对输电线路的导线造成损坏；同时，雷击容易产生过电压，进而导致输电设备的介电强度下降，甚至会使设备 中的电子器件受损，威胁变电站的电气设备安全。

2.2 防范措施在输电线路初步设计时，会出现设计选取参数与实际情况不完全相符的情况 ，例如设计所依据的雷电活动数据可能是长期观测后计算得到的平均数据，与实际情况会有差异，甚至有的地区缺乏设计所需要的雷电数据，因此导致设计选用的输电设备耐雷击水平较低，进而引发雷击跳闸事故。

在实际设计过程中，首先需要做好数据统计工作，具体可以通过雷电定位系统来进行每年雷击地区分布、雷击强度等数据的统计，从而逐步掌握雷击强度和雷击与地形、线路结构等的关系，进而找到这些数据与雷击线路跳闸事故之间的联系，再根据雷区分布情况绘制雷击区域分布图，给输电线路设计提供参考。

其次，为了减小雷击对输电线路的影响，需要采认适的防雷保护措施。在具体实施过程中，可以根据已有的区域数据(例如布线区域的地形地貌特点、雷击次数、输电线路重要程度等)，同时结合已有设计经验，综合不同方案进行经济技术 比较 ，进而采取恰当的防雷保护措施。为了达到较好的避雷效果 ，可以采取如下措施：D·anq-g。ngcneng vu z d。ngnua 皇 三堡量皇垫 辇配电网无功补偿研究高 全 麻震烁 杨继东。

(1.华北电力大学，北京 102206；2.冀北电力有限公司检修分公司，北京 102488)摘 要：配电网无功补偿可以有效降低设备电能损耗，改善电能质量，提高设备利用率，是-项提高电网经济效益的技术措施。现阐述了无功补偿的主要作用，给出了配电网常用的4种无功补偿方式及确定补偿容量的5种方法，总结了无功补偿装置的配置原则。

关键词：无功补偿；配电网；补偿容量0 引言随着电力系统用电负荷的不断上升，系统的网络格局和能源分布不断发生改变，导致配电网的无功补偿配置不鞠理，使得局部地区无功严重不足，甚至有可能出现电压崩溃的危险。因此，对电力系统合理地进行无功补偿对于维持系统 电压水平、提高系统可靠性、降低网损等具有重要意义 ]。

1 无功补偿的作用1.1 提高电网的功率因数电网中负荷大部分为感性负荷，其在运行中会吸收大量感性无功，而在电网中并联的容性设备能够提供感性无功，从而对系统中的感性无功进行补偿，达到提高 电网功率 因数 的目的。

1-2 提高线路的输送功率经过无功补偿的线路输送有功功率增量为：Ap-P2-P1-S(cos92-cos 1) (1)式中，P 、P 为线路补偿前后输送 的有功功率；cos 、COSD 为线路补偿前后的功率因数；S为视在功率。

可见，在视在功率 S不变的前提下，因 cosg ：>cos9 ，线路的输送功率将提高。

1.3 减少线损和变压器有功损耗进行无功补偿后 ，线路电流会随着功率因数的提高而下降，因此可以减少线损。在变压器低压侧进行无功补偿后，变压器二次侧电流会随着负载功率因数的提高而下降，变压器的铜损也随之降低，因此可以减少该变压器的有功损耗3]。

1.4 减小设备容量在有功负荷功率 P不变的前提下，当进行无功补偿时，功率因数提高，能够减小的设备容量由式(2)可以求出：/ 1 1 ASP(- -- ) (2)、cos92 cosg由于 cos 2>cos91，因此当P为正值时，AS为负值。

1.5 改善电压质量线路电压损失 △U的计算公式为：AT/- 墨 X 10-。 (3)(1)可以在输电线路中添加避雷线，以减少雷击事故。避雷线所起的主要作用有：可以和输电导线发生耦合作用，从而有效减小雷击引起的感应过电压，降低对绝缘子耐压水平的要求；可以对雷击引起的电流起到分流作用，有效降低输电线路塔杆的电位；防止雷击对导线直击的现象，对输电导线起到屏蔽作用。

(2)可以在输电线路 中添加耦合地线 ，以减少雷击事故。

由于某些地区的接地电阻较大，无法继续降低以满足防雷要求，因此可以在导线下方加装耦合地线。此种方法比较适合已经安装了避雷线且容易发生雷击事故的区域。

(3)可以在输电线路中安装线路避雷器，以有效减少雷击事故。当发生雷击时，会在线路中产生过 电压，通过安装线路避雷器，雷击过电压会使避雷器的间隙被击穿。由于避雷器主要由氧化锌阀片构成，氧化锌的非线性特征可以使得过电压引起的电弧被迅速切断，从而避免输电线路发生雷击跳闸事故。

3 结语输电线路是电能外送的主要通道，对确保用电安全起着至关重要的作用。为了确保输电线路的安全运行，本文重点分析了输电线路设计和外力因素对输电线路运行的影响，并有针对性地提出了相应 的解决措施，为输 电线路 的安全运行提供参考。