电网输电线路的运行维护与管理研究
摘要：输电线路是电力系统的重要组成部分，受地域、自然环境、人为因素以及电网迅速发展的影响，其运行与维护管理衍生了许多新问题并遇到了一系列挑战。文章对我国电网输电线路运行与维护管理存在的问题进行了分析，为输电线路安全、可靠、优质、经济运行出针对性措施，相关措施的提出对于增强我国电网安全稳定运行具有十分重要的意义。
关键词：输电线路；运行；维护管理
Abstract：Transmission line is an important part of power system, and it is affected by the geographical, natural environment, human factors and rapid development of grid. The operation, maintenance and management of transmission line encountered many new problems and a series of challenges. In this paper, some problems of transmission line maintenance and management were analyzed in our country, and some relevant measures are presented for the transmission lines safety, reliable, high quality and economic operation, which is very important to enhance security
Keywords：Transmission lines; operation; maintenance and management 1 引言
近年来，随着我国经电力工业发展迅猛和电力用户的用电意识日益增强，不仅要求电能供应安全、持续、稳定，对电能质量的要求也日益提高。输电线路作为电力系统的一个重要组成部分，其将发电厂、变电站、配电设备和电力用户连接成一个有机整体，因此输电线路能否稳定运行直接影响供电系统的安全稳定和用户的用电安全[2]。
由于输电线路长期暴露在自然环境中，不仅要承受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外界因素的侵害，相关影响因素极易造成线路老化、疲劳，如果其运行维护管理工作不合理或是不到位，就不能及时发现和处理电力线路中的安全隐患，对电力系统的安全和稳定构成威胁。一旦遇到高温、大风、雷暴雨、冰雪等恶劣天气，这些安全隐患很可能集中爆发，极易造成大面积停电事故，在短期内无法及时恢复。与此同时，伴随着输电线路网架不断发展壮大，与之不相协调的现象也随之出现，线路跳闸频繁且呈上升趋势，日常管理和维护技术不规范极大影响到了整个电网的稳定。输电线路的各种潜在安全隐患不仅电力系统的安全稳定运行，而且会给电力企业和用电用户带来极大的经济损失，影响社会经济的发展。因此加强输电线路的运行维护管理工作，提高输电线路设备的健康水平，从而确保电网的稳定运行，已成为电力系统亟需解决的一个重要课题。
2输电线路运行安全存在的问题分析
输电线路的特点是线路设备长期处于野外环境下运行，点多面广，受自然环境和社会环境的影响，运行维护过程中存在着各种可能，随时都可能危及到线路安全稳定运行[2]。当前我国输电线路主要存在以下安全问题。
2.1自然环境的影响
输电线路长期暴露于野外，其在运行过程中极易受到雷击、覆冰、鸟害等自然环境的影响，该类影响因素往往不可预见性，且破坏力极强。线路的雷害故障造成输电线路闪络的最重要原因，在我国跳闸率较高的地区，高压线路约50%左右的跳闸是由雷击引起的，在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路而引起的事故率则更高。雷电对输电线路和设备的破坏力是相当强，输变电线路遭受雷击后，会产生雷电过电压而损坏敏感设备中的电子器件，进而影响电力系统的稳定可靠运行。覆冰给我国南方地区许多架空线路的安全运行造成严重影响，由覆冰引起导线和设备的疲劳损伤极易造成输电线路倒杆(塔)、断线及跳闸事故，严重威胁到输电线路的安全稳定运行。我国2008南方数省电网的大范围冰雪冻雨灾害造成大量线路及杆塔发生断裂、倒塌、短路等，造成了巨大的损失。鸟害是鸟在飞行过程中由于身体短接了空气间隙造成闪络和鸟粪造成的跳闸等故障，近年来频繁发生因鸟害而造成的架空输电线路跳闸事故，给线路稳定运行造成了很大不利影响。
2.2人为外部破坏及设备本身缺陷的影响
外力破坏是指人们有意或无意而造成的线路故障，近年来，我国输电线路因外力破坏而引起的故障越来越多。外力破坏造成的输电线路故障主要包括两个方面，一是不法分子受到利益驱使盗窃塔材、贵金属导线等电力设备，线路主体及附属设施的被盗往往会危害到架空线路的安全稳定运行，所以防止被盗事件和打击违法分子有利于提高线路运行安全可靠性水平。二是一些人为无意识破坏，如在输电线路通道附近或线路下方进行施工作业中大型机械碰撞导线、撞坏杆塔；在输电线路附近放风筝，风筝线缠绕在线路导线上造成跳闸；又如线路下方森林山火、燃烧农作物以及烟花爆竹导致的火灾等引发输电线路跳闸，以及交通事故导致的杆塔损坏。此外，由设备本身的缺陷导致输电线路的掉闸故障也不容忽视，如金具磨损导致掉线或断线、接管过热都很容易导致导线跳线烧断，从而影响输电线路的稳定运行。对于人为外部破坏及设备本身缺陷的引起输电线路故障的运行维护与管理，应依据故障不同原因采取不同的应对策略。
3输电线路的运行维护与管理对策分析
随着电网规模的扩大和电网电压等级的升高，输电线路维护管理人员需要处理的线路数据日益增多。为了保障输电线路安全可靠运行，一方面，线路运行管理人员不但要及时了解各条线路的运行情况，还需要对大量的历史记录整理、分析，以便合理安排检修计划，对事故隐患线路及时维护、排除故障；另一方面，需要对影响输电线路安全可靠运行的因素进行具体的分析，并在此基础上，
采取针对性的防护措施和对策实现输电线路运行维护与管理。
3.1 输电线路的巡检及相关技术
输电线路的巡检是为了经常掌握线路的运行状况，及时发现设备缺陷和沿线情况，并为线路维修提供资料。电力巡检是有效保证输变电设备安全、提高供电可靠率、确保输变电线路最小故障率的一项基础工作。通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体的检修内容，以便及时消除缺陷，预防事故发生，或将故障在最小范围，保证输电线路的安全和电力系统稳定，因此输电线路巡检在电力的生产运营和维护管理中具有十分重要的作用。
目前国内电力行业所普遍采用的线路巡检方式主要有两种，一种是传统的人工巡检方式，该巡检放手主要依靠巡检员对线路进行巡视检查，掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，在相应表格上手工记录故障或缺陷数据，然后，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷、预防事故发生或将故障在最小范围。随着电力改革的不断深化，电网规模日益扩大，基于纸、笔的传统线路巡检模式所引发的电网安全隐患已日渐突出。主要表现为存在人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷，同时也无法适应线路管理信息化的发展要求。另一种方式是基于GPS全球卫星定位技术的巡线信息管理系统，该巡线放手能有效地控制巡视工作中的不到位现象，使缺陷记录达到规范化、标准化、无纸化管理的目标，实现传统的巡视到位考核方式和缺陷记录方式的变革[3]。基于GPS全球卫星定位技术的巡线信息管理系统结构图如图1所示。
图1 基于GPS全球卫星定位技术的巡线信息管理系统结构图
整个系统主要由管理部分和移动部分组成。管理系统包括系统应用及数据服务器、数据采集设备、巡检应用管理终端和浏览终端等，实现对线路巡检的日常管理，包括巡视检查任务的计划安排，对巡检数据进行采集和统计分析，将线路运行缺陷和异常分类上报以及巡检任务的完成、进度和结果形成各种报表，完成与线路信息管理系统的数据交换。移动部分由 GPS 巡视记录仪组成，主要是接受巡检任务安排，对线路巡视各种情况数据进行自动或手动录入，并将数据通过微机传递给后台管理系统。线路巡检巡线信息管理系统工作流程如图2所示。
图2线路巡检巡线信息管理系统工作流程
3.2输电线路运行的维护措施分析
输电线路维护是保证线路的健康和正常运行的必要工作。在影响输电线路可靠稳定运行的自然环境因素中，雷电是不可抗拒的自然外力，因此需要结合实际情况，从完善输变电线路手段人手，提高线路的防雷水平，并因地制宜提出
不同区域线段的防雷措施。输电线路的防雷措施主要包括安装避雷线、安装线路避雷器、提高线路绝缘水平、架设耦合地线、同塔多叫线路的不平衡绝缘以及改善杆塔接地装置冲击特性等。防止输变电线路大风、覆冰灾害的重要方法是在设计阶段采取有效措施。同时在大风、覆冰季节前应对线路做全面检查，消除设备缺陷；大风、覆冰季节中，要加强巡视和观测，特别是对大风、覆冰地段塔杆的运行状况要严格检查，对耐张杆各侧的拉线进行调整，确保杆身受力均匀。此外还可以通过一些现代的技术加速除冰，如短路融冰技术、热力融冰技术和过电流融冰技术等来除冰，以降低覆冰对电路的危害。对于输电线路设备本身缺陷引起的故障可以通过各种技术手段来解决，如定期消缺、定期轮换等手段以确保设备的安全稳定运行。输电线路的运行维护项目及周期如表1。
表1 输电线路的运行维护项目及周期
3.3输电线路运行的管理措施
线路运行维护管理是电网安全可靠运行的基础。运行管理的根本目标是为输电质量服务，通过对线路运行流程的正规性进行监督，检测作业质量优劣，使配电网络形成良好的运行模式，完善过程控制系统。制度的设置要从事前预防、严控规范、合理检验、事后处理等方面来考虑，做到细节把握，万无一失。为了降低线路损耗，提高运营效率，要对配电网络实施科学管理办法，制定完善的线路管理制度，并从设备、线路和人员管理等方面对制度规定进行严格实施，执行规范化、标准化的线路维护手段，做到定期跟踪，及时检修，尽量减少输配电线路的事故隐患。对于输电线路的日常运行管理要做到以下几点。
1)建立完善管理制度。首先要在制度上设置对输配电系统运行进行巡查、维护、施工、安全、检修等方面的条例，使输配电线路运行管理有章可循。2)运行单位可以根据自己规模和配电网覆盖面的范围，制定相应的管理制度，可以包括如值班巡查制度、线路运行维护管理制度、设备缺陷管理、运行计划管理、施工及质量管理以及设备检修等制度，要结合运行单位实际情况，选择具有针对性的规范文本，将规定的岗位职责、权力分配、绩效考核、奖惩办法等一一加以详述，为运行单位管理者对于员工操作和设备运行的控制提供可以参照的法规依据。3)对于输电线路的人为外部破坏，要向沿线居民宣传《电力法》和《电力设施保护条例》，使农民自觉维护电力线路器材；对于在线路附近有施工基建时，向施工单位提出安全要求；对于杆塔和拉线基础距行车道路较近时，就在附近埋设护桩；对于杆塔螺栓采用防盗型，防止他人盗取杆塔构件而造成事故。
4 结语
输电线路在电力输送当中发挥着十分重要的作用，其工作性能的高低对于整个电网的电力供应都有直接的影响，因此提高输电线路的运行维护与管理，对确保电网的稳定有重要意义。由于输电线路设备长期暴露在野外运行，受设备自身运行工况、周边环境、局部气候等因素影响，随时都可能发生各种线路突发
事件。为了有效预防、及时控制和消除各种线路突发事故造成的危害，及时抢修，保障电网的安全运行和电力可靠供应，在做好输电线路的各种维护与管理的同时，应利用各种科技管理手段和建立和完善各种应急预案，实现输电线路应维护与管理程序化、智能化。
参考文献
胡毅.输电线路运行故障分析与防治[M].北京:中国电力出版社,2007.
任强, 李宗伦.关于输配电线路安全运行的措施探析[J].企业技术开发.2010,(19).
张永.输电线路管理GPS/ GIS系统的建设方向[J]. 安徽电力, 2006, 3: 62-63.
