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多起輸電線路外力破壞跳閘事故的試驗研究

文檔作者：秦金飛程登峰楊道文夏令志李森林文檔來源：國網安徽省電力有限公司電力科學研究院		點擊數：	更新時間： 2021年12月03日
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技術與應用
2018年第7期 1 03
多起輸電線路外力破壞跳閘事故的試驗研究
秦金飛 程登峰 楊道文 夏令志 李森林
（國網安徽省電力有限公司電力科學研究院，合肥 230022）
摘要 本文介紹了風箏線、驅鳥彩帶和漁網三起輸電線路外力破壞跳閘事故情況，對3 種漂
浮物的絕緣特性進行了試驗研究，主要試驗項目為絕緣電阻測量和干、濕工頻耐受試驗?；谠?
驗研究結果分析了跳閘事故成因，提出了降低風箏線等漂浮物跳閘事故的預防措施。
關鍵詞：輸電線路；外力破壞；跳閘事故；工頻耐受試驗
Experimental research on multi-class outside destroy happened on
transmission line
Qin Jinfei Cheng Dengfeng Yang Daowen Xia Lingzhi Li Senlin
(State Grid Anhui Electric Power Research Instritute, Hefei 230022)
Abstract In this paper, three kinds of tripping operation faults happened on transmission line are
introduced, including kite line, displacing bird ribbon and fishing nets. The insulation characteristic of
the external debris is studied. The main test items consist of insulation resistance measurement, dry and
wet power frequency withstand test. Based on the experimental results, the cause of multi-class outside
destroy is analyzed. The prevention measures for reducing outside destroy are put forward.
Keywords：transmission line; outside destroy; tripping operation fault; power frequency withstand
test
隨著電網規(guī)模的不斷擴大，輸電線路的建設得
到了長足發(fā)展。由于輸電線路長期裸露野外，要受
到自然災害的侵襲，而且鋪設面廣，所以外力破壞
（簡稱“外破”）引起的線路跳閘事故概率呈上升趨
勢[1-3]。按引起外破事故的原因，主要分為施工機械、
風箏類漂浮物和偷盜塔材等[4]。文獻[5-6]重點闡述
了輸電線路下吊車等大型機械作業(yè)的智能預警系
統(tǒng)的研制。文獻[7]講解了違章施工的行政管制建
設。文獻[8-9]講解了外力破壞事故的預防措施。文
獻[10-11]重點闡述了在線監(jiān)測裝置在輸電線路中
分析及預防跳閘事故的作用。本文主要對近期發(fā)生
的由風箏線、驅鳥彩帶和漁網引起的三起外破跳閘
事故進行研究，分析了外破漂浮物的絕緣特性以及
事故成因，提出了降低風箏線等漂浮物跳閘事故的
措施。
1 外破跳閘概況
近期，某省電網發(fā)生三起輸電線路外破跳閘事
故，具體情況見表1。
表1 某省電網三起外破跳閘事故
序號外破漂浮物 漂浮物位置 故障時天氣
1 風箏線 懸掛在導線上 小雨
2 驅鳥彩帶 懸垂在桿塔上 晴
3 漁網 桿塔附近的地面上 小雨
1）風箏線跳閘事故時，天氣為小雨，故障類別
為A 相單相接地故障，樣品如圖1 所示。
圖1 風箏線樣品
2）驅鳥彩帶跳閘事故時，天氣為晴，故障類別
為B 相單相接地故障，樣品如圖2 所示。
3）漁網跳閘事故時，天氣為小雨，故障類別為
A 相單相接地故障，樣品如圖3 所示。
技術與應用
104 2018年第7期
圖2 驅鳥彩帶樣品
圖3 漁網樣品
2 外破漂浮物試驗
對風箏線、驅鳥彩帶和漁網開展絕緣電阻測量、
干工頻耐受試驗，為了模擬故障現場天氣情況，同
時對風箏線和漁網進行了濕工頻耐受試驗。
2.1 絕緣電阻測量
分別選取0.1m 長的風箏線、驅鳥彩帶和漁網作
為樣品，采用5kV 絕緣電阻表測量其絕緣電阻值，
測量結果見表2。
表2 外破漂浮物樣品絕緣電阻值
不同情況下的絕緣電阻值/MΩ
序號 樣品
干燥 少量噴水 多次噴水
1 風箏線 ＞15000 1000 0.2
2 驅鳥彩帶 3400 — —
3 漁網 ＞15000 5000 0.5
從表2 中可以看出，經烘箱干燥后，風箏線和
漁網的絕緣電阻值較高，絕緣情況良好；經噴壺少
量噴水后，兩者絕緣電阻值均明顯下降，但風箏線
相比漁網更易浸水，絕緣下降更為明顯；經多次噴
水后，水分形成導通回路，兩者絕緣電阻值降低到
千歐級別。
2.2 干工頻耐受試驗
由于故障現場樣品長度有限，所以分別選取1m
長的風箏線、驅鳥彩帶和漁網作為樣品進行干工頻
耐受試驗，采取逐漸施加電壓至220kV 進行1min
耐受試驗[12]，若樣品在升壓未達到220kV，已發(fā)生
擊穿，則停止升壓的方案。試驗結果見表3。
表3 外破漂浮物樣品干工頻耐受試驗
序號樣品 試驗電壓/kV 試驗結果
1 風箏線 220 耐受通過
35 局部放電
65 局部放電
73 局部放電
83 多處局部放電
2 驅鳥彩帶
125 發(fā)生閃絡
3 漁網 220 耐受通過
從表3 中可以看出，風箏線和漁網均通過220kV、
1min 的干工頻耐受試驗，故干燥風箏線和干燥漁網
的單位長度閃絡電壓耐受值均大于220kV/m，晴朗
天氣下，兩者絕緣強度達到絕緣桿的預防性交流試
驗要求，絕緣情況較好。
在驅鳥彩帶進行干工頻耐受試驗時，在電壓為
35kV、65kV、73kV 時，樣品表面均出現一次明顯
的局部放電，放電消失后，繼續(xù)升壓至83kV 時，
樣品表面多處出現明顯的局部放電，但電壓仍能維
持，手動降壓后，觀察樣品本體完好，無燒蝕痕跡。
第二次重新試驗時，在試驗電壓未達到125kV 前的
升壓過程中，樣品未發(fā)現明顯放電現象，但當試驗
電壓升至125kV 時，樣品發(fā)生閃絡擊穿。故干燥驅
鳥彩帶的單位長度閃絡電壓耐受值約為125kV/m，
但由于其表面局部存在少量雜質，造成實際放電電
壓會低于試驗電壓。
2.3 濕工頻耐受試驗
分別選取1m 長的風箏線、漁網作為樣品進行
濕工頻耐受試驗，采取逐漸施加電壓至樣品擊穿，
則停止升壓的方案。
風箏線在少量噴水后，試驗電壓加壓到100kV
時，開始發(fā)生爬電，未持續(xù)噴水且線徑細，水分很
快被烘干，爬電現象消失；多次噴水后，加壓到40kV
左右時，發(fā)生閃絡。故在潮濕天氣下，泄漏電流的
影響，會導致風箏線上的潮氣蒸發(fā)，風箏線仍會有
較高的絕緣強度；雨天時，風箏線受水量較大，其
單位長度閃絡電壓耐受值小于40kV/m。
漁網在少了噴水后，試驗電壓加壓到30kV 時，
出現電暈放電聲音，繼續(xù)升高電壓至50kV 時，樣
品首、尾端起火，試驗現象如圖4 所示。
手動將試驗電壓降至為0 后，樣品仍繼續(xù)燃燒。
故濕漁網的單位長度閃絡電壓耐受值小于50kV/m，
且漁網的燃點很低。
技術與應用
2018年第7期 1 05
圖4 漁網濕工頻耐受試驗
3 外破跳閘事故分析
3.1 風箏線跳閘事故分析
風箏線跳閘事故的輸電線路如圖5 所示。
圖5 風箏線跳閘事故的輸電線路
故障桿塔上中下相分別為B、C、A 相，導地線
橫擔長度分別為下相16.9m，中相16.1m，上相
15.6m，下相導線放電尺寸圖如圖6 所示。
圖6 下相導線放電尺寸圖
故下相導線放電點與塔身放電點的距離為
（16.9 ? 3.6）2+5.82 =14.5m （1）
根據上述風箏線在多次噴水后的試驗研究結果
和故障現場小雨天氣，按線性推算14.5m 長的濕風
箏線閃絡電壓約為580kV，由于線路運行相電壓為
577kV，故在不考慮非線性和分散性的情況下兩電
壓值接近，從而在實際運行中造成了相間放電的跳
閘事故。
3.2 驅鳥彩帶跳閘事故分析
驅鳥彩帶引起的跳閘事故發(fā)生在220kV 線路貓
頭塔中相，相位排列為B（中相）、A（左邊相）、C
（右邊相），故障后巡視發(fā)現B 相橫擔處仍有長約
1m 的彩帶殘留（如圖7 所示）。
圖7 驅鳥彩帶跳閘事故的輸電線路
絕緣子最小電弧距離為1.9m。根據試驗結果和
線性推算，在表面帶有雜質的情況下，1.9m 長的干
燥驅鳥彩帶在閃絡電壓在67～158kV 之間，線路運
行相電壓127kV，因此絕緣子兩端被漂浮的驅鳥彩
帶短接發(fā)生放電。
3.3 漁網跳閘事故分析
漁網跳閘故障桿塔為220kV 線路貓頭塔，相位
排列為B（中相）、C（左邊相）、A（右邊相），絕
緣子最小電弧距離為1.9m，A 相復合絕緣子兩端放
電痕跡明顯（如圖8 所示）。
圖8 漁網跳閘事故的輸電線路
技術與應用
106 2018年第7期
根據試驗數據推算，濕潤漁網短接絕緣子后耐
受電壓小于95kV，遠低于實際運行相電壓127kV，
故導致輸電線路發(fā)生接地故障跳閘。故障電流使?jié)O
網發(fā)熱、燃燒，從而掉落在桿塔附近的地面上。
4 減少外破跳閘事故的措施
1）加強大風、降雨等特殊天氣前的巡視
類似于風箏線和漁網的外破情況，晴朗天氣下，
其絕緣狀況良好，應在大風、降雨等特殊天氣到來
前，加強巡視，及時消除外破漂浮物。
2）積極開展輸電線路視頻在線監(jiān)測應用
利用視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現輸電線路的長期
實時監(jiān)測，通過視頻圖像及時發(fā)現并消除外破漂浮
物，降低輸電線路外破事故的發(fā)生概率，提高線路
的安全穩(wěn)定運行。
3）強化輸電線路保護宣傳工作
積極普及電力法律、法規(guī)知識，提高公民保護
電力設施的意識，做到不亂丟風箏線等漂浮物，降
低外破漂浮物在空氣中漂浮的可能。
5 結論
本文對風箏線、驅鳥彩帶、漁網3 種輸電線路
外破漂浮物進行了絕緣電阻、干、濕工頻耐受試驗
研究。在此基礎上分析了三起漂浮物外破跳閘的原
因，針對風箏線、漁網等漂浮物在晴朗天氣下絕緣
強度較好的情況，提出了加強大風、降雨等特殊天
氣前巡視的建議。同時為解決驅鳥彩帶等漂浮物本
身絕緣缺陷的情況，應積極開展輸電線路視頻在線
監(jiān)控，及時發(fā)現并消除漂浮物。
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收稿日期：2018-01-18
作者簡介
秦金飛（1989-），男，安徽省阜陽人，碩士，工程師，主要從事電
力設備高壓試驗、狀態(tài)檢測工作。

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