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摘要：输电线路复杂的运行环境、广大的范围和长度，为安全运行造成了困难。首先分析了输电线路可能遇到的各种影响安全运行的问题，然后从管理、继电保护等方面对线路的安全运行进行了分析。认为预防和维护是保障输电线路安全运行的关键，继电保护可以在线路发生故障时降低故障的影响，自动重合闸可以在线路发生瞬时性故障时恢复线路的正常运行，这些都是保障输电线路安全运行的有效措施。
关键词：输配电线路；安全运行；事故；继电保护；自动重合闸
中图分类号：F407文献标识码： A
输电线路是电网中传送电能的设备，包括架空线路和电缆。与其他电力设备相比，输电线路的特点为长度较长、覆盖范围广和运行环境复杂。输电线路是所有电力设备中应用最广泛、运行环境最为恶劣的，不但要经受风吹、日晒、雨淋、冰雪覆盖、雷电等恶劣天气，还要经受树木、动物等其他设备较少遇到的生物破坏甚至人为破坏，输电线路的安全运行难度远高于其他的电力设备。因此，输电线路安全运行，也要从管理、自动化设备等多方面入手加以解决。
一、输电线路的安全威胁及后果
输电线路的安全威胁涉及各个方面，主要可以分为自然原因和人为原因两大类。自然原因以气候条件、环境因素和动植物破坏为主。如温湿度变化，降雨降雪、雷电冰冻、风吹日晒等恶劣天气都会对输电线路构成威胁。户外污染会降低输电线路的绝缘程度，使短路故障的可能性增加。野外树木的生长可能触及输电线路，鸟兽等在线路附近也可能导致线路的损坏或者故障发生。输电线路运行长期处于无人监守的状况下，输电线路主要由金属构成，因此由于偷盗导致的线路故障也屡见不鲜，而处于交通线上或居民区的输电线路，更易受到交通工具和施工器械的破坏，近年来由于建设速度提高，类似故障的发生也越来越多。
输电线路由A、B、C三相构成，任何一相出现绝缘问题，都会导致短路故障的发生，因此输电线路的故障可以分为三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路四种故障类型。输电线路还有过负荷等不正常运行状态，这些运行状态可能导致线路性能的下降和绝缘性能降低。此外，架空线路需要杆塔提供纵向和横向的拉力和支撑力维持，因此杆塔的安全也是输电线路安全运行的基础。
输电线路与母线、变压器、发电机等重要电力设备连接，因此其故障会影响到所连接的设备，输电线路故障的主要后果包括以下几点：
第一，通过短路点的故障电流很大，并燃起电弧。电弧会导致故障点相邻设备的损坏，短路电流通过的电力设备，也会由于发热和电动力的作用，导致损坏或使用寿命的降低。
第二，短路会导致故障线路所在区域电网的电压降低，使大量电力用户的正常生产生活受到影响，大量用电设备无法使用，甚至损坏。
第三，影响系统内各个电源的并列运行，破坏电力系统的稳定性，导致系统震荡甚至电网瓦解。
二、输电线路的安全运行管理
输电线路的运行管理，应该涵盖验收管理、巡视管理、维护管理、检测管理、试验管理、缺陷管理、状态管理等方面。
1.验收管理
凡新建、更改、技术改造、检修、预防性试验、定期检查的输电设备，输电运行部门应进行设备验收。输电运行部门应严格按有关国家标准、电力行业标准、电网公司技术标准要求，进行设备验收。新建、更改、技术改造、检修、预防性试验、定期检查的输电设备必须经验收合格，符合运行条件，手续完备，才可投入电网运行。
2.巡视管理
输电运行部门应根据线路在电网中的重要程度、沿线地质地貌的情况、历史运行数据、季节特点以及状态评价等制定分段正常巡视计划。输电运行部门应建立、健全线路巡视检查责任制，并制定“输电线路巡视工作标准”，将巡视的内容表格化，要求巡视人员必须按照标准要求巡视设备，对设备异常狀态要做到及时发现，认真分析，做好记录，提高巡视的质量，发现重大及紧急缺陷应立即向上级汇报。输电运行部门应根据季节特点制定特殊巡视计划。特殊巡视分计划内和计划外特殊巡视。
3.维护管理
设备维护的主要依据有：架空输电线路运行规程、电缆运行规程、技术标准、工作标准、设备制造厂家提出的其他维护要求和注意事项等。输电运行部门必须按设备维护工作年度计划开展设备的维护工作。
4.检测管理
输电运行部门应根据运行规程的要求，结合线路状态评价，制定年度设备检测计划。设备检测主要内容有：瓷质绝缘子检测；瓷质或玻璃绝缘子等值盐密度检测；接地电阻测量；导地线弧垂、对地及交叉跨越的测量；充油电缆油压监测。应科学制定每条线路年度瓷质绝缘子检测和防雷设施检测的检测量，使检测值能反映设备的性能或状态。输电运行部门应严格按计划开展检测工作，并按月统计计划的完成情况。
5.缺陷管理
线路设备缺陷按其严重程度分为三大类：（1）紧急缺陷。严重影响设备出力，或威胁人身和设备安全，其严重程度已达到不能保障电力线路继续安全运行，随时可能发生事故的缺陷。（2）严重缺陷。缺陷比较重大，超过运行标准，对人身和设备安全有一定的影响，但设备在短期内仍可继续运行。（3）一般缺陷。对人身和设备无威胁，短时也不致发展成重大或紧急缺陷，在一定的时间内对线路安全运行影响不大的缺陷。
三、线路纵联保护
纵联保护由于能够反映被保护线路上任何一点的故障并以瞬时速度跳闸，因而被定义为超高压线路的主保护。一般用于220kV线路。根据信号的传输方式，纵联保护主要分为两大类，即：由载波通道及保护装置共同构成的线路纵联保护、由光纤通道及保护装置共同构成的线路纵联保护。根据保护的原理，可分为纵联方向、纵联距离、纵联差动、电流相位差动等保护。500kV线路目前都是光纤差动保护，220kV线路目前也有很多线路将光纤差动作为主保护，但仍有一部分线路的主保护采用以载波通道为传输方式的纵联保护。但均按双重化配置。
纵联方向保护
纵联方向保护是比较被保护线路两端的短路功率方向，由载波通道和方向保护元件构成，载波通道分专用和复用两种。保护又分为闭锁式和允许式。
闭锁式
当被保护线路发生区内故障时，线路两侧保护中的起动元件（由负序、零序或正序电流突变量元件构成）立即起动本侧发信机发信（称为闭锁信号），两侧方向元件判定为正方向故障时，方向元件动作使发信机停信，当收信回路收不到对侧及本侧信号时，即输出信号，同方向元件动作信号构成“与”门，发出跳闸脉冲。当发生区外故障时，两侧起动元件同时起动发信，但这时只有处于远故障点侧的方向元件动作，使本侧发信机停信，而处于近故障点侧的方向元件不动作，不使本侧停信，因两侧收发信机使用同一频率，故两侧仍然能收到高频信号，两侧收信机均不输出允许跳闸的信号，因此，两侧均不跳闸。
允许式
当被保护线路发生区内故障时，两侧的起动元件动作但不起动发信机发信，由方向元件判断为正方向故障后，方向元件动作起动发信（称为允许信号），对侧受到允许信号后，如对侧的方向元件动作，则收信输出信号和方向元件动作信号构成“与”门，发出跳闸脉冲。当发生区外故障时，两侧的起动元件起动，不发信。这时，远故障点一侧的方向元件动作，起动发信，由于近故障点侧的保护为反向，方向元件不动作，也就不起动发信，也不发跳闸脉冲。处于远故障点一侧的保护，虽然方向元件动作，但由于没有收到对侧的允许信号，“与”门不输出信号，因此，也不发跳闸脉冲。
四、线路的后备保护
4.1 距离保护
距离保护一般设置为三段，一段为瞬动段，即在一段范围内发生故障时，距离一段瞬时动作跳闸。一段的整定范围为被保护线路全长的（接地距离短些，60％～70％。）这是由于距离保护第1段的动作时限为保护本身的固有动作时间，为了和相邻的下一条线路的距离保护第1段有选择性的配合，两者范围不能有重叠的部分，否则，本线路第1段的保护范围会延伸到下一线路，造成无选择动作。另外，保护定值计算用的线路参数有误差，电压互感器和电流互感器的测量也有误差，考虑最不利的情况，如果这些误差为正值相加，而且第I段的保护范围为被保护线路全长的100%，就不可避免地要延伸到相邻下一条线路。此时，若下一线路出口故障，则相邻的两条线路都将跳闸，这将使保护失去选择性，扩大停电范围。所以，阻抗一段定值按线路末端故障可靠不动作整定，取线路全长的80％～85％。接地距离由于相邻线路出口故障时，有可能会误动，因此保护范围稍短些。二段和三段为延时动作段，也称为后备段，二段阻抗整定范围不超过相邻线路I段的保护范围。为保证选择性，延时0.5S左右(微机保护为0.4S)动作。三段阻抗按躲开正常运行时负荷阻抗来整定。动作延时按规程要求，应大于1.5S。
4.2 零序电流保护和方向性零序电流保护
零序電流保护是线路的后备保护。当超高压线路发生接地故障时，起后备保护作用。零序电流保护一般设置三段或四段。零序电流保护原理简单、动作速度快，但要有选择性，保护定值整定要与相邻线路保护配合。
五、结语
输电线路由于其运行范围和运行环境等原因，威胁其安全运行的状况不可避免，但可以通过强化管理和自动装置的采用，提高其安全运行性能。总之，需要在多方面进行输电线路管理，应用继电保护和自动重合闸，以保障线路安全运行。
参考文献：
[1]DL409-1991,电业安全工作规程(线路部分)[S].
[2]DL/T596-1996,电力设备预防性试验规程[S].
[3]DL/T741-2001,架空送电线路运行规程[S].
[4]胡毅.输电线路运行故障的分析与防治[J].高电压技术,2007,33(3): 1-8.
[5]刘泽洪.复合绝缘子使用现状及其在特高压输电线路中的应用前景[J].电网技术,2006,30(12):1-7.
[6]陈原,王国春,等.京津唐电网架空送电线路运行分析[J].高电压技术,2002,28(5):50-52.
关键词：输配电线路；安全运行；事故；继电保护；自动重合闸
中图分类号：F407文献标识码： A
输电线路是电网中传送电能的设备，包括架空线路和电缆。与其他电力设备相比，输电线路的特点为长度较长、覆盖范围广和运行环境复杂。输电线路是所有电力设备中应用最广泛、运行环境最为恶劣的，不但要经受风吹、日晒、雨淋、冰雪覆盖、雷电等恶劣天气，还要经受树木、动物等其他设备较少遇到的生物破坏甚至人为破坏，输电线路的安全运行难度远高于其他的电力设备。因此，输电线路安全运行，也要从管理、自动化设备等多方面入手加以解决。
一、输电线路的安全威胁及后果
输电线路的安全威胁涉及各个方面，主要可以分为自然原因和人为原因两大类。自然原因以气候条件、环境因素和动植物破坏为主。如温湿度变化，降雨降雪、雷电冰冻、风吹日晒等恶劣天气都会对输电线路构成威胁。户外污染会降低输电线路的绝缘程度，使短路故障的可能性增加。野外树木的生长可能触及输电线路，鸟兽等在线路附近也可能导致线路的损坏或者故障发生。输电线路运行长期处于无人监守的状况下，输电线路主要由金属构成，因此由于偷盗导致的线路故障也屡见不鲜，而处于交通线上或居民区的输电线路，更易受到交通工具和施工器械的破坏，近年来由于建设速度提高，类似故障的发生也越来越多。
输电线路由A、B、C三相构成，任何一相出现绝缘问题，都会导致短路故障的发生，因此输电线路的故障可以分为三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路四种故障类型。输电线路还有过负荷等不正常运行状态，这些运行状态可能导致线路性能的下降和绝缘性能降低。此外，架空线路需要杆塔提供纵向和横向的拉力和支撑力维持，因此杆塔的安全也是输电线路安全运行的基础。
输电线路与母线、变压器、发电机等重要电力设备连接，因此其故障会影响到所连接的设备，输电线路故障的主要后果包括以下几点：
第一，通过短路点的故障电流很大，并燃起电弧。电弧会导致故障点相邻设备的损坏，短路电流通过的电力设备，也会由于发热和电动力的作用，导致损坏或使用寿命的降低。
第二，短路会导致故障线路所在区域电网的电压降低，使大量电力用户的正常生产生活受到影响，大量用电设备无法使用，甚至损坏。
第三，影响系统内各个电源的并列运行，破坏电力系统的稳定性，导致系统震荡甚至电网瓦解。
二、输电线路的安全运行管理
输电线路的运行管理，应该涵盖验收管理、巡视管理、维护管理、检测管理、试验管理、缺陷管理、状态管理等方面。
1.验收管理
凡新建、更改、技术改造、检修、预防性试验、定期检查的输电设备，输电运行部门应进行设备验收。输电运行部门应严格按有关国家标准、电力行业标准、电网公司技术标准要求，进行设备验收。新建、更改、技术改造、检修、预防性试验、定期检查的输电设备必须经验收合格，符合运行条件，手续完备，才可投入电网运行。
2.巡视管理
输电运行部门应根据线路在电网中的重要程度、沿线地质地貌的情况、历史运行数据、季节特点以及状态评价等制定分段正常巡视计划。输电运行部门应建立、健全线路巡视检查责任制，并制定“输电线路巡视工作标准”，将巡视的内容表格化，要求巡视人员必须按照标准要求巡视设备，对设备异常狀态要做到及时发现，认真分析，做好记录，提高巡视的质量，发现重大及紧急缺陷应立即向上级汇报。输电运行部门应根据季节特点制定特殊巡视计划。特殊巡视分计划内和计划外特殊巡视。
3.维护管理
设备维护的主要依据有：架空输电线路运行规程、电缆运行规程、技术标准、工作标准、设备制造厂家提出的其他维护要求和注意事项等。输电运行部门必须按设备维护工作年度计划开展设备的维护工作。
4.检测管理
输电运行部门应根据运行规程的要求，结合线路状态评价，制定年度设备检测计划。设备检测主要内容有：瓷质绝缘子检测；瓷质或玻璃绝缘子等值盐密度检测；接地电阻测量；导地线弧垂、对地及交叉跨越的测量；充油电缆油压监测。应科学制定每条线路年度瓷质绝缘子检测和防雷设施检测的检测量，使检测值能反映设备的性能或状态。输电运行部门应严格按计划开展检测工作，并按月统计计划的完成情况。
5.缺陷管理
线路设备缺陷按其严重程度分为三大类：（1）紧急缺陷。严重影响设备出力，或威胁人身和设备安全，其严重程度已达到不能保障电力线路继续安全运行，随时可能发生事故的缺陷。（2）严重缺陷。缺陷比较重大，超过运行标准，对人身和设备安全有一定的影响，但设备在短期内仍可继续运行。（3）一般缺陷。对人身和设备无威胁，短时也不致发展成重大或紧急缺陷，在一定的时间内对线路安全运行影响不大的缺陷。
三、线路纵联保护
纵联保护由于能够反映被保护线路上任何一点的故障并以瞬时速度跳闸，因而被定义为超高压线路的主保护。一般用于220kV线路。根据信号的传输方式，纵联保护主要分为两大类，即：由载波通道及保护装置共同构成的线路纵联保护、由光纤通道及保护装置共同构成的线路纵联保护。根据保护的原理，可分为纵联方向、纵联距离、纵联差动、电流相位差动等保护。500kV线路目前都是光纤差动保护，220kV线路目前也有很多线路将光纤差动作为主保护，但仍有一部分线路的主保护采用以载波通道为传输方式的纵联保护。但均按双重化配置。
纵联方向保护
纵联方向保护是比较被保护线路两端的短路功率方向，由载波通道和方向保护元件构成，载波通道分专用和复用两种。保护又分为闭锁式和允许式。
闭锁式
当被保护线路发生区内故障时，线路两侧保护中的起动元件（由负序、零序或正序电流突变量元件构成）立即起动本侧发信机发信（称为闭锁信号），两侧方向元件判定为正方向故障时，方向元件动作使发信机停信，当收信回路收不到对侧及本侧信号时，即输出信号，同方向元件动作信号构成“与”门，发出跳闸脉冲。当发生区外故障时，两侧起动元件同时起动发信，但这时只有处于远故障点侧的方向元件动作，使本侧发信机停信，而处于近故障点侧的方向元件不动作，不使本侧停信，因两侧收发信机使用同一频率，故两侧仍然能收到高频信号，两侧收信机均不输出允许跳闸的信号，因此，两侧均不跳闸。
允许式
当被保护线路发生区内故障时，两侧的起动元件动作但不起动发信机发信，由方向元件判断为正方向故障后，方向元件动作起动发信（称为允许信号），对侧受到允许信号后，如对侧的方向元件动作，则收信输出信号和方向元件动作信号构成“与”门，发出跳闸脉冲。当发生区外故障时，两侧的起动元件起动，不发信。这时，远故障点一侧的方向元件动作，起动发信，由于近故障点侧的保护为反向，方向元件不动作，也就不起动发信，也不发跳闸脉冲。处于远故障点一侧的保护，虽然方向元件动作，但由于没有收到对侧的允许信号，“与”门不输出信号，因此，也不发跳闸脉冲。
四、线路的后备保护
4.1 距离保护
距离保护一般设置为三段，一段为瞬动段，即在一段范围内发生故障时，距离一段瞬时动作跳闸。一段的整定范围为被保护线路全长的（接地距离短些，60％～70％。）这是由于距离保护第1段的动作时限为保护本身的固有动作时间，为了和相邻的下一条线路的距离保护第1段有选择性的配合，两者范围不能有重叠的部分，否则，本线路第1段的保护范围会延伸到下一线路，造成无选择动作。另外，保护定值计算用的线路参数有误差，电压互感器和电流互感器的测量也有误差，考虑最不利的情况，如果这些误差为正值相加，而且第I段的保护范围为被保护线路全长的100%，就不可避免地要延伸到相邻下一条线路。此时，若下一线路出口故障，则相邻的两条线路都将跳闸，这将使保护失去选择性，扩大停电范围。所以，阻抗一段定值按线路末端故障可靠不动作整定，取线路全长的80％～85％。接地距离由于相邻线路出口故障时，有可能会误动，因此保护范围稍短些。二段和三段为延时动作段，也称为后备段，二段阻抗整定范围不超过相邻线路I段的保护范围。为保证选择性，延时0.5S左右(微机保护为0.4S)动作。三段阻抗按躲开正常运行时负荷阻抗来整定。动作延时按规程要求，应大于1.5S。
4.2 零序电流保护和方向性零序电流保护
零序電流保护是线路的后备保护。当超高压线路发生接地故障时，起后备保护作用。零序电流保护一般设置三段或四段。零序电流保护原理简单、动作速度快，但要有选择性，保护定值整定要与相邻线路保护配合。
五、结语
输电线路由于其运行范围和运行环境等原因，威胁其安全运行的状况不可避免，但可以通过强化管理和自动装置的采用，提高其安全运行性能。总之，需要在多方面进行输电线路管理，应用继电保护和自动重合闸，以保障线路安全运行。
参考文献：
[1]DL409-1991,电业安全工作规程(线路部分)[S].
[2]DL/T596-1996,电力设备预防性试验规程[S].
[3]DL/T741-2001,架空送电线路运行规程[S].
[4]胡毅.输电线路运行故障的分析与防治[J].高电压技术,2007,33(3): 1-8.
[5]刘泽洪.复合绝缘子使用现状及其在特高压输电线路中的应用前景[J].电网技术,2006,30(12):1-7.
[6]陈原,王国春,等.京津唐电网架空送电线路运行分析[J].高电压技术,2002,28(5):50-52.