电力线路运行中的故障分析与检修

    何文前

    摘 要：分别对电力线路接地故障、短路故障、雷击故障以及超负荷故障的现象以及发生的主要原因进行了分析。结合电力线路故障检修的实际经验，分别提出了对应的检修技术方法，对提高电力线路的故障处理水平，保证电力线路稳定运行具有重要作用。

    关键词：电力线路；故障分析；故障检修

    0 引言

    随着电力能源在现代社会发展中发挥的作用不断增加，关于电力供应以及电力质量控制的相关法律和法规不断完善，在保证电力生产及使用过程中人身安全、设备安全等方面提出了更详细的要求，使得电力能源的稳定安全生产，减少电力线缆运输过程中的故障发生率成为了当前电力供应管理的重要内容。作为电网的重要构成部分，电力线路是电能输送的载体以及分配体，通过将电网连接起来形成覆盖用户的电力系统。电力线路故障是导致电网故障以及造成电网安全隐患的重要因素，因此分析造成电力线路运行故障的原因，结合实际的技术特点，提出电力线路运行故障检修策略，对保证电网的安全稳定性运行具有重要作用。

    1 电力线路运行故障类型及原因

    1.1 电力线路接地故障及原因

    电力线路的接地包括工作接地与保护接地两种主要的形式。其中，工作接地是指为了确保电力设备、装置以及系统能够正常运行而采取的接地措施。工作接地又可以分为三种基本形式，分别为三相电力系统中防雷设备、铁塔以及中性点的接地。设备的防雷接地是指电力设备由于积累大量的静电荷而影响设备运行安全，需要将其导入地面；铁塔接地则是将大地与金属外壳连通，形成导电的回路，从而达到简化线路的作用；中性点接地则是确保三相电力系统的电压稳定，不受环境相关因素的影响。

    保护接地则是为了防止间接触电而进行的接地连接，例如用电设备的金属外壳与其他物体接触时容易产生触电。为了避免触电现象发生而采取主动接地的方式避免电力安全事故。在接地操作以及使用过程中容易因为接地不可靠或者接地老化而引发电力线路接地故障。

    1.2 短路故障及原因

    短路故障是电力线路运行过程中常见的一种故障现象，而且往往因为引发电气故障而给电力线路造成更加严重的损失。因此，短路故障是电力线路运行故障处理的重点。造成电力线路短路故障的原因主要是因为不同电位导体间因为相互短接或者绝缘被击穿而造成的。在正常的电力线路中，不同电路间是绝缘的，一旦其间的绝缘介质被破坏，则会产生短路故障。同时，在电力线路检修过程中，因为人为的操作失误，造成线路间出现短接，同样会出现短路故障。例如，在电力线路维修的过程中，维修人员将电源线拆除之后没有使用绝缘胶带将拆除的电线包裹严实，导致线缆的金属部分外露，在外力作用下会在线缆移动的过程中出现短接现象，造成短路故障。

    1.3 雷击故障及原因

    当雷击发生时会造成输电线路出现跳闸的问题，从输电线路自身来分析，这主要是因为线路防雷设计不足造成的。当前，我国电力线路因为防雷设计不足，雷击跳闸事故时有发生。

    从造成雷击故障的机理来分析，造成雷击故障的原因：其一，线路防雷设计不足，在工程设计过程中对雷电雷击日的计算和估计不足。通常，雷击跳闸故障发生的次数与雷击日程正比，而在工程设计过程中因为没有对当地的数据进行准确测算，造成线路防雷设计不足；其二，输电线路运行维护不足。在线路检修过程中不能及时的检查绝缘子串中存在零值、低值绝缘子的问题，导致闪络电压下降，造成输电线路的整体耐雷击水平下降；其三，在输电线路基础设施建设过程中，接地电阻值过高。较高的接地电阻值是高是导致雷电反击的主要原因，在架空线路设计施工过程中，因为杆塔的接地电阻不能达到设计标准，或者使用的降阻剂迅速失效，导致接地电阻值过高，这成为了雷击故障发生的主要原因。

    1.4 线路超负荷故障及原因

    线路超负荷就是指线路过载，超出了其运行设计负载值。电流在传输过程中需要电缆作为介质，而电缆的负载能力是有限的，一旦电流值超出了电缆的设计载荷值，将会出现电缆的超负荷问题。一旦超出线路的负荷值，则线缆将出现明显的发热，造成线缆绝缘层破坏，最终影响线缆的绝缘保护，从而引发短路故障等问题。此时，电缆的发热量与通过电缆电流的强度成正比，一旦电流强度突变，则在电缆中产生大量的热量，部分情况下甚至达到原来发热量的2倍，最终导致火灾的发生。

    2 电力线路运行故障检修技术

    2.1接地故障检修技术

    从根本上将，接地故障的主要原因是对线路的绝缘措施或者结构造成了破坏。在破坏绝缘层之后，电路对地的绝缘电阻迅速下降，部分情况甚至出现零电阻的现象。这时，可以通过对电路进行测量的方式来检查接地状态，从而起到对电路对地绝缘状况监控的目的。检查过程中，若发现绝缘电阻值较低，则可以使用万用表的电阻档或者绝缘电阻表对电阻值的具体数值进行测量。若测量过程中出现线路分支较多的问题时，则可以依据开关的具体分布对相应的区段进行划分，并按照接地程度、相别和线路等进行分段查找。同时，还可以选择使用转移负载的方式进行转移，通过改变供电方式来找到线路的接地故障点，最后对接地状态进行检修。

    2.2 短路故障检修技术

    导致电力线路运行故障的原因较多，在实际的短路故障检修工作中，要结合短路故障原因采取对应的处理方式和检修方法。通常，电力线路发生短路故障之后，电路受到高电流的严重破坏，此时线路短路处的电阻下降明显，甚至降为零。因此，在检修过程中可以通过使用绝缘电阻表对线路的绝缘电阻数值进行测量。同时，电力线路出现短路故障时，保护元件的回路受到限制，因此在检修过程中还可以通过找到故障区域的方式找到故障分析的回路，最终找出线路的准确故障点。另外，还可以采用常用的万用表法、灯泡法等找到精确的故障点。

    2.3 雷击故障检修技术

    为了准确快速的查找到雷击故障的准确位置，首先要对故障的性质进行分析。当故障发生于雷雨天气，而且属于金属性接地故障，这时主要属于单相故障，可以通过重新合闸来排除故障。同时，电力线路在跳闸5min之后，在线路通道的5km内若存在落雷现象，则可以判断是雷击造成的故障。

    对于中压配电线路，由于采用了非有效接地系统，当前在故障检测过程中没有更好的故障测距方法。主要采用二分法来查找精确的故障点。在操作过程中，首先测量得到配网故障的总绝缘值，并拉开电力线路故障段的任意分段开关，并使用绝缘电阻摇表在分段开关的两侧测量线路的绝缘值，两次分别测量得到的电阻值为R1、R2。最后，依据R、R1与R2三者的阻值大小来进一步缩小故障发生区域。最后，也可以通过电力设备、金具以及绝缘子等的闪络痕迹来判断雷击部位。

    2.4 超负荷故障检修技术

    电力线路超负荷故障检修技术是一种常见的配电线路故障类型，当配电线路中的电流通量超过电缆的设计值时，将对安全供电造成直接影响，不能进行电力系统的正常供电，甚至会造成线路故障，最终引发大面积停电。所以，为了解决电力线路出现超负荷的故障，在输电线路设计过程中，要做好输电线路的选材工作，根据实际安全载流量范围，严格控制电力线路的电流通量、发热量等指标。同时，要依据相关的规定做好对应的工程设计工作，并做好配电线路的施工，减少不规范施工问题，减少安全事故的出现。

    3 结束语

    电力线路是电网稳定运行的基本载体，是输送电能的基础，所以要加强对电力线路的运行保护和检修工作，保证线路的稳定运行。在线路运行的过程中，应该制定全面的检修计划，由专业的部门对线路进行检修，建立完善的检修机制。通过对线路故障进行分析，可以总结出故障的原因，从而为线路的检修工作提供了有利的条件，加强对电力线路的有效检修，可以保证线路的稳定运行，从而为电网的安全运行奠定坚实的基础。

    参考文献：

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