1、输电线路运行与维护一、架空线路的特点：优点：建设费用低，施工期短，技术要求低，维修方便。运行维护成本低等。目前除特殊情况外，优先采用架空输电线路。缺点：1）运行状况要受到自然环境的影响：架空线路露置于野外（翻山越岭，跨江过河），受恶劣自然气象条件的侵蚀、环境污染和人为破坏等。2）占用土地：需征用土地，设置线路走廊，从而使线路建设的初期投资费用大大增加。3)影响环境：高压线路对环境的影响主要有以下三个方面：（1）电磁场：对生态、通讯的影响不容忽视（2）电晕：产生可听噪声（3）破坏自然，影响市容：开山放炮，侵占耕地，毁林毁苗；纵横交错，影响自然环境。线路的运行状态指线路不间断地向用户输送电能的状态
2、。其包括正常运行状态和异常运行状态。二、电力系统对架空输电线路的基本要求：1、保证供电安全可靠：取决于每个设备和元件的运行可靠性。2、良好的电能质量：衡量电能质量的主要指标是电压、频率及波形。电压过高：将使电气设备的性能劣化，寿命降低；电压过低：使电气设备的运行情况恶化，运行温度升高，甚至导致电机烧毁等。3、经济供电：送电过程中要尽量降低线路损耗，保证经济供电。三、线路运行环境对输电线路的具体要求一、能耐受沿线恶劣气象的考验保证线路安全运行的基本条件，主要从设计阶段合理选择线路所经过地区的控制气象（组合气象条件）来加以保证。二、合理地选择导、地线的型式、截面和应力(详细)保证线路安全运行及具有
3、一定经济性的必要条件之三、必须满足电气间隙和防雷要求：线路的电气间隙：主要指两方面，一是导线与导线、地线之间的距离要求；二是导线与杆塔接地部分、被交叉跨越物及地面之间的距离要求。防雷保护措施主要有：避雷装置、接地装置及防雷保护装置等。四、具有良好的综合性能：线路主要元件应能承受各种运行情况下的荷载作用。对其材料的基本要求：具有良好的导电性能及足够的机械强度，并具有一定的耐腐蚀、耐高温和可加工性能，且重量轻、性能稳定，耐磨损，价格低廉等。架空地线的作用：引雷入地，减少雷击线路而跳闸的机会，提高线路的耐雷水平，保证线路安全送电。架空地线的类别：普通架空地线不与杆塔绝缘，只起引雷入地的作用；绝缘架空
4、地线与杆塔绝缘，起引雷入地的作用，还可作载波通讯的通道、地线自身的融冰、检修时电动电源及小功率用户的供电等对普通架空地线材料：要求较高的机械性能及良好的耐腐蚀性能，一般采用钢绞线。对绝缘地线：较高的机械性能、良好的耐疲劳性、耐腐蚀性能及良好的导电性。钢芯铝绞线 铝包钢芯铝绞线 全铝合金绞线钢芯铝合金绞线（HL4GJ型）：适用于线路的大跨越段。铝包钢绞线（GLJ型）：适合于大跨越及架空地线作高频通讯时使用。防腐型钢芯铝绞线LGJF：其主要用于沿海及有腐蚀性气体的地区。钢芯稀土铝绞线（LGJX型）：已用于国内各大电网的送电线路。该产品除电阻率低，在运行中减少电能损耗外，还具有强度高（比普通导线高1
5、0%以上）、韧性好（比普通导线延伸率高20%）、耐磨、耐腐蚀、使用寿命长和外观漂亮等优点。倍容量导线：主要有间隙型耐热导线和殷钢芯耐热导线两种类型。一般不宜用于常规的输电线路。殷钢芯耐热铝合金导线主要有殷钢芯超耐热铝合金绞线(ZTACIR)和殷钢芯特耐热铝合金绞线(XTACIR)两种。前者的铝线股采用超耐热铝合金线，后者的铝合金线股采用特耐热铝合金线，两者的钢芯均采用镀锌殷钢芯或铝包殷钢芯。殷钢芯耐热铝合金导线具有允许工作温度高(210-310)、载流量大、低弧垂等特性，特别适用于线路增容改造。碳纤维是目前世界首选的高性能材料，具有：高强度，高模量，耐高温，抗疲劳，导电性好，轻质，易加工等优异
6、性能优点：（1）可提高传输容量1倍，老线路扩容,现有的杆、塔等构件不必改造，保持及改善输配电线路的安全性、可靠性。（2）新设计输配电线路能减少20%的构件（传输容量相同）达到1800C高温运行,且高温下低弧垂，（3）节省架空线走廊,相对减少占地及青苗费赔偿损失。（4）使用传统的安装方法及工具。（5）与环境亲和。（6）线损小，降低输配电成本。地线：包括普通避雷线、绝缘架空避雷线、屏蔽架空避雷线和复合光纤架空避雷线。选型的依据：主要从机械性能、防腐、防振及防覆冰等出发，根据所架设线路的控制气象及档距等，参照导线的物理机械性能进行选择。导线的选用原则：在确定导线截流量的基础上，综合考虑导线的经济电流
7、密度、线路运行经验、环境条件、气象条件、综合造价等因素。保证：（1）导线材料应具有的导电率。（2）导线应具有的机械强度和耐振性能。（3）导线应具有一定的耐化学腐蚀能力。（4）导线材质和结构应保证线路造价经济。选择的依据：以不增加电压损失及危及线路安全运行为前提。选择的基本原则：按经济电流密度选择，以机械强度、发热、电晕及电压降等技术条件来中以校核。以保证所选择的导线截面具有：年运行费用低，符合总的经济效益。年运行费用为维持线路正常运行而每年所支出的费用，包括电能损失费、折旧费修理费和维护费等，其中前三项与导线截面有关。具有足够的机械强度所选的导线截面大于按机械强度校核所需要的截面。运行中导线的
8、工作温度不得超过其允许值按导线的发热条件进行校核。应保证110kV以上线路运行中不发生电晕现象按电晕条件校核。3、合理选择导线的铝钢截面比保证导线具有足够机械强度的重要条件之一。一般地区：使用铝钢截面比为5.38.3的普通钢芯铝绞线。重冰区或大跨越地区：选择铝钢截面比小于4.5的导线（LGJJ型）；500kV以上线路：则选择铝钢截面比大于11的导线（LGJQ型）。除此以外：架空线路设计技术规程对导、地线直径（截面）的具体要求还有：导线的最小外径的要求：在海拔不超过1000m的地区，110kV为9.6mm、220kV为21.6mm；330kV和500kV分别为221.6mm和421.6mm。地线
9、最小标称面积要求：地线选用镀锌钢绞线与导线配合时：导线为LGJ-185/30及以下时，地线最小标称截面为35mm2；导线LGJ-185/45LGJ-400/50时，地线的最小标称截面为50mm2；导线LGJ-400/65及以上时，地线最小标称截面为70mm2。500kV线路的地线采用镀锌钢绞线时，标称截面不应小于70mm2对架空线路运行导线及地线的要求主要有以下方面：保证安全的线间距离、弧垂、对地及交叉跨越距离，可靠的导、地线间的连接和合理的导、地线配合要求等。总体要求：选择具有良好电气性能、机械性能和经济性能的导、地线，采用合理的施工工艺，保证安全可靠的运行参数（限距、弧垂、交叉跨越距离等）
10、。导线的线间距离：包括导线间的水平距离、垂直距离和水平偏移距离。确定的依据保证足够的电气间隙，确保导线间、导线与杆塔接地之间不发生闪络事故。即：导线风偏后对杆塔的最小空气间隙满足规程要求；档距中央导线之间不得发生闪络和鞭击现象。对110kV以上的线路：因为其绝缘子串较长，风偏角大，其线间距离一般由第一种情况控制。对110kV以下的线路：绝缘子串较短，而档距中央弧垂最大，故以第二种情况来限制导线间的距离。导线间的垂直距离的确定主要取决于导线覆冰及覆冰脱落时跳跃的大小。其主要与导线的弧垂和覆冰厚度有关。1、导线对地距离的确定（1）按绝缘强度确定原则：保证线路对人、畜、树木、房屋及交叉跨越物不产生闪
11、络放电现象。（2）按静电感应影响确定（500kV以上的线路）：以确保人畜等在导线下不产生静电感应为原则。2、导线对房屋建筑、岩石峭壁等突出物的距离要求以导线在最大时不对建筑物及邻近物体放电为原则有足够的净空气间隙。3、导线与树木的距离：（1）通过林区：主要考虑线路附近的树木倾倒时不踫撞线路。（2）跨越树木：要确保线路不对树木放电。（3）通过不允许砍伐通道的林区（保护区、果园等）要求：导线在最大弧垂及最大风偏时，导线与树木的净空距离在规程允许的范围内，五、导、地线的连接要求导线或地线的连接质量是保证线路正常运行的一个至关重要的环节，规程要求接头部位必须满足以下要求：（1）避免不必要的接头：同一档
12、距内，一根导线上只允许有1个直线连接管和3个补修管；当张力放线时不应超过2个补修管。（2）接续管或补修管与耐张线夹间的距离不应小于15m；接续管或补修管与悬垂线夹的距离不应小于5m；接续管或补修管与间隔棒的距离不宜小于0.5m。（3）重要跨越档内不得有接头如跨越公路、铁路、桥梁、通航的河流、送电线路及弱电线路、特殊管道及索道等时。（4）质量要求接头机械强度不得低于原导线强度的90%；接头部位的电阻、电压值与等长导线的电阻、电压的比值不得大于2.0倍。1、外观：不得有磨损、断股、破损、小绕、严重锈蚀、闪络烧伤、松股等。2、同一档内导线的材质、规格、捻回方向等要相同。3、要视导线的损伤程度采取相应
13、的处理措施。如预绞丝修补、补修管修补等。一、对绝缘子的要求绝缘子的作用：支持导线，使导线（或带电部分）与杆塔（大地）绝缘。保证线路具有可靠的电气绝缘性能，以确保导线与杆塔间不发生闪络。绝缘子的运行工况：承受运行电压、过电压及导线张力、自重及其它附加荷重（如安装荷载）且通过导线传递；承受风、冰（雪）载荷等机械荷载，并受气温变化和周围环境的影响。基本要求：1）足够的电气绝缘强度2）能承受一定的外力机械负荷3）能经受不利的环境和大气条件（温度、湿度）的变化，耐腐蚀、抗老化等。运行中的线路绝缘子串应满足三方面的要求(1)在工作电压下不发生污闪；(2)在操作过电压下不发生湿闪；(3)具有足够的雷电冲击绝
14、缘水平，能保证线路的耐雷水平和雷击跳闸率满足规定要求。选择绝缘子的片数：根据机械负荷和环境条件选定所用悬式绝缘子的型号；按工作电压所要求的泄漏距离选择串中片数；按操作过电压的要求计算应有的片数；按上面所得片数中的较大者，校验该线路的耐雷水平与雷击跳闸率是否符合规定要求。1、选材合理（陶瓷、钢化玻璃、合成材料）2、合适的结构及片数 以保证过电压下不被击穿（良好的绝缘性能）严重污区：采用防污绝缘子或合成绝缘子。一般地区：35kV以上：悬式绝缘子、耐张绝缘子3、良好的机械性能4、良好的电气性能和绝缘强度电气性能主要指在一定过电压 (工频过电压、操作过电压和雷电过电压)下不被击穿的能力。绝缘强度-是指
15、绝缘结构和绝缘材料在电场作用下不被击穿的承受能力。要求：(1)在工频电压作用下应满足有一定的泄漏距离(泄漏比距)要求；(2)足够大的绝缘电阻；(3)1min工频耐受电压、干（湿）耐受电压或干（湿）闪络电压及冲击闪络电压均应满足在相应过电压情况下的电气性能要求。5、热机性能要求绝缘子能承受因温度变化所产生的内应力负荷而不发生破坏的能力。1) 机械交变循环试验（4次24小时的机械交变循环试验）；2）温度冷热循环试验（70温差形式试验）6、绝缘子的抗劣化性能7、其它要求：（1）绝缘子必须满足电晕和抗无线电干扰的要求；（2）绝缘子附件的防腐、防锈要求：如弹簧销、钢帽和球头部位。（3）玻璃绝缘子的自爆率
16、应控制在一定的范围内；目前国产玻璃绝缘子自爆率已到0.01%0.04%。（4）外观要求：不得有裂纹、损伤、闪络烧伤痕迹等。对金具的要求1、金具的作用：将杆塔、绝缘子、导线及其它电气元件按照设计要求连接组装成完整的送电体所使用的零件（金属零件）。其可分为六大类：支持、紧固、联接、接续、保护和接线金具等。2、金具的运行工况：承受各种机械荷载的作用，如拉、压、弯、扭、剪、冲击等。3、要求：（1）足够的机械强度（2）外观状态良好：（3）导电的金具要有良好的的导电性（4）安全可靠，安装方便快捷：安全由机械强度及施工的质量来保证；可靠由金具的结构和质量保证。对杆塔的要求杆塔的作用：其是输电线路的主要部件之
17、一，主要用于支持导、地线，使其保持一定的线间距离及对地交叉跨越物之间的安全距离等。杆塔的工况：承受各种机械荷载的作用，如自重、导线及地线的比载以及压、弯、扭等。要求：视杆塔的型式不同而有所差异。（1）有足够的机械强度能承受各种荷载的作用。由设计保证。（2）工作状态良好，满足运行规程的要求：（3）自身的状态（表面、外观）良好：无缺件及严重锈蚀等。对杆塔基础的要求基础杆塔的地下部分（装置）。作用稳定杆塔，防止杆塔在各种荷载作用和外力作用下发生上拔、下沉和倾倒。种类：现浇基础、预制基础、金属基础、灌桩基础、岩石基础等。要求：（1）合理的埋深：根据荷载、地质条件、经济性及水流对基础的冲刷作用和基土冻胀
18、影响等综合考虑。一般埋于土中的基础，其埋深应大于土壤的冻结浓度，并不小于0.6m。（2）要定期检查基础的状态：砼杆：杆根部分每23年检查一次，不得有裂纹、砼剥落露筋等缺陷；横向裂纹及宽度不得超过0.2mm，长度不超过周长的1/3；杆根回填土要夯实，并培出一个高出地面0.3m的土台。铁塔基础：不得有表面砼脱落、损伤、下沉、酥松及钢筋外露；装配式基础锈蚀等现象，基础应高出地面0.3m。架空线的接地装置形式选择：(1)在土壤电阻率r100W.m的潮湿地区，可利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地，不必另设防雷接地装置(发电厂、变电所的进线段除外)。在居民区，如自然接地电阻符合要求，也可不另设人工接地装置。
19、（2）在100 W.m r300W.m的地区：除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外，还应设人工接地装置，接地体埋设深度不宜小于0.60.8m.（3）在300r2000W.m的地区，一般采用水平敷设的接地装置，接地体深度不宜小于0.5m。在耕地中的接地体，应埋设在耕作深度以下。（4）在r2000W.m的地区，可采用68根总长度不超过500m的放射形接地体或连续伸长接地体；放射形接地体可采用长短结合的方式。接地体埋设深度不宜小于0.3m。（5）居民区和水田中的接地装置，包括临时接地装置，宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。(6)雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段，应适时改善接地装置，架设避
20、雷线，适当加强绝缘或架设耦合地线等。(7)钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的避雷线支架、导线横担与绝缘固定部分或瓷横担固定部分之间，宜有可靠的电气连接并与接地引下线相连。(8)35kV以上线路相互交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时，交叉档两端的钢筋混凝土杆或铁塔(上、下方线路共4基)，不论有无避雷线，均应接地。架空送电线路运行规程对接地装置的要求接地装置如出现下述情况时应加以处理：（1）接地电阻大于设计规定值。（2）接地引下线断开或与接地体接触不良。（3）接地装置外露或腐蚀严重，被腐蚀后其导体截面积低于原值的80%。线路故障的概念组成输电线路的元件完全或部分丧失其规定功能而引起的线路异
21、常工作状态。具体表现如：线路跳闸、停电、降负荷运行、供电质量降低、电网异常等。线路故障的判定标准1、电能质量不能满足标准：电能质量电力系统中交流电压、频率和电压波形应保持在一定的允许变动范围内。我国允许的电压偏移：1035kV及以上的电压供电和对电能质量有特殊要求的用户：5%10kV以下的高压供电用户：7%低压照明用户：+5%，-10% 频率f：50Hz： 300万千瓦及以上系统：不得超过0.2Hz； 300万千瓦以下的系统：不得超过0.5Hz波形：正弦波。若为非正弦波时，其任一次高次谐波的瞬时值应不超过同相基波电压瞬时值的5%。2、运行状况发生改变：（1）非计划停电或被迫少送电；（2）停电时
22、间超过了批准的时间；（3）系统振荡或解列；（4）线路永久故障（倒杆、断线等）（5）线路跳闸。一般根据事故的损失大小和影响范围及程度，将故障分为：特大故障、重大故障和一般故障。线路故障原因概述1、自然（客观)原因：v：大风倒杆、断线；均匀微风微风振动疲劳断线等；不均匀覆冰伴有中等风速时舞动：闪络放电、杆塔过大的动载荷断线、金具破坏等。b：过大的覆-弧垂应力H-短路、闪络烧伤导线-过载-断线、倒杆等。t：气温过高：f、H气温过低：f、应力雷击、鸟害、水灾、地震、滑坡、环境污染等。2、人为（主观因素）原因（1）设计缺陷：杆塔结构不合理，气象条件、路径选择不合理等。（2）制造缺陷：使用不合格的材料及不
23、当的工艺方法等。（3）施工隐患：杆塔组装不合格、基础未夯实、螺钉未拧紧、无保护装置等。（4）操作失误（5）外力破坏：线路器材被盗、车辆踫撞、开山放炮、放风筝、打鸟等；（6）组成元件的质量不合格等。（7）运行维护不当：如线路个别元件由于运行年久、材质老化，使电气性能和机械强度降低以，又未及时检修，也会发生各种事故。线路的常见故障：雷击故障、污闪故障、大风故障、振动故障、覆冰故障及其它故障等。主要以季节性故障为主故障的主要表现形式：跳闸、元件损坏等。线路遭受雷击的形式及危害（1）感应雷指当雷击线路附近时，其先导路径上的电荷对导线产生静电感应电荷，当主放电开始时，该电荷被迅速中和而产生的雷电流及雷过
24、电压现象。（2）直击雷指带电的雷云直接对架空线路的地线、杆塔顶或导线、绝缘子等放电，以波的形式分左右两路前进而引起直击雷过电压的现象。按照雷击线路部位的不同，直击雷过电压又分为反击和绕击两种情况。反击-雷击线路杆塔或避雷线时，雷电流通过雷击点阻抗，使该点地电位大大升高，当该点的电位与导线的电位差超过绝缘的冲击放电电压时，将会发生闪络，这种情况通常称为反击；绕击-是雷电直接击中导线，或绕过避雷线击中导线即发生绕击。（3）逆流雷(配电线路上)指构筑物落雷时，若该构筑物的接地电阻高，则接地电位上升大，有时雷电流的一部分侵入供电电源的配电线路侧，因构筑物电气回路的构成，有时不在构筑物侧发生雷电损害，配
25、电线路侧产生事故，这种现象称为逆流雷。雷击对线路的危害（1）绝缘子串闪络，电源开关跳闸严重时引起绝缘子串炸裂或绝缘子串脱开形成永久性的接地故障。（2）雷击导线引起绝缘闪络，造成单相接地或相间短路，其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断。其烧伤的严重程度取决于短路功率及其作用的持续时间。（3）架空地线档中落雷时，在与放电通道相连的那部分地线上，有可能灼伤、断股、强度降低，以致断地线。（4）当线路遭受雷击时，由于导线、地线上的电压很高，还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。输电线路雷击故障的原因（1）线路绝缘水平低。（2）带电部分对地间隙不够。（3）避雷线布置不当。（4）避雷线接
26、地不良或避雷线与导线间的距离不够。（5）线路相互交叉跨越距离不够。（6）线路防雷薄弱环节措施未到位。（7）线路处于雷击活动强烈区。雷害事故的特点1、雷电活动剧烈程度不均匀：1）南方多于北方；2）山区多于平原；3）内陆多于沿海；4）土壤电阻率高的地区雷电活动较弱。2、雷击具有“择向性：1）地形、地貌；2）地质3、雷击跳闸故障有明显的季节性4、不同电压等级线路的雷击跳闸类型不同35kV以下线路：感应雷过电压引起的跳闸居多。110kV以上的线路：主要是直击雷过电压引起的跳闸。由于线路的绕击耐雷水平低于反击耐雷水平，一般的雷绕击导线都能使线路跳闸。大量的计算和运行情况表明，对于110220kV线路，绕
27、击和反击均是危险的；但对于330kV及以上电压等级的线路而言，绕击的危险性更大。防雷保护措施（1）避雷线防止线路遭受直击雷，引雷入地；（2）改善线路的接地或加强线路的绝缘保证地线遭雷击后不引起间隙击穿而使绝缘闪络；（3）减小线路绝缘上的工频电场强度或采用中性点非直接接地系统保证即使线路绝缘受冲击发生闪络，也不至于变为两相短路或跳闸。（4）采用自动重合闸或采用双回路或环网供电保证即使线路跳闸也不至于中断供电。避雷线的作用：保护作用、分流作用、耦合作用和屏蔽作用。（1）避雷线的架设规定35kV及以下线路：一般只在发电厂、变电所进线12km处架避雷线(也有在始、终端加装避雷器的。110kV线路：一般
28、地区：沿全线架设单避雷线；雷电活动强烈地区：架设双避雷线；少雷区：可不沿全线架设避雷线，但应装设自动重合闸。220kV线路：全线架设避雷线；山区架设双地线。 330kV及500kV线路：全线架设双避雷线。（2）避雷线的保护角要求保护角地线与边导线的连线与地线对地垂线间所夹的锐角。希望小些为好。，边导线得不到完全保护。a，增加杆塔的高度线路建设投资费用。对于同塔双回或多回路：220kV及以上线路：0，110kV及以下， a10；对于单回路：500kV750kV线路：10，min=0;330kV及以下线路：15 单地线线路：25；重冰区：不宜过小。 杆塔上两根地线的距离，不应超过地线与导线间垂直距
29、离的5倍。（3）接地装置的接地电阻要求对于一般高度的杆塔，降低接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平，防止雷击的有效措施。 要求：R地30欧W（尽可能在10欧以内）。降低接地电阻的措施：人工改善地电阻换土法。引伸接地：要求：引伸接地线应不少于2根，应有一定的截面积，引伸距离不宜大于60m。增加接地体的长度：当由多根射线不能满足接地体要求时，可采用两根连续伸长的接地线，即将杆塔间接地体在地下相连。深埋接地爆破接地技术。水下接地网：线路位于水库、江河边时可采用此法。利用拉线接地：利用拉线和拉线盘的散流作用，或再在每个拉线盘旁作12根1015m长的短射线，以加强散流。使用接地降阻剂。物理接地模块：施工
30、更方便、自动化配料、防腐优越性铜包钢接地极：制造工艺独特、防腐特性更优、电气性能更佳、安装便捷、外型美观、相对磁导率低, 减小雷电感应，防二次雷击防腐离子接地体2、适当加强线路绝缘当改善接地电阻有困难时，通过适当增加绝缘子片数（在绝缘子串上再增加12片绝缘子），可以提高线路绝缘水平和耐雷水平。3、采用差绝缘方式 所谓差绝缘，是指同一基杆塔上三相导线的绝缘有差异。4、架设耦合地线 提高线路的反击耐雷水平，降低反击跳闸率，一般主要应用在接地电阻较高的线路。5、耦合地埋线沿线路在地中埋设，并可与下一基塔的杆塔接地装置相连的l2根接地线。1 降低接地电阻；起一部分架空地线的作用，6、预放电棒与负角保护针(侧向避雷针)7、升高避雷线减小保护角8、塔顶避雷针9、装设消雷器10、其他（1）加装悬挂式避雷器、阀型避雷器、限流引弧角等。（2）避雷绝缘子(3)采用绝缘导线：（3）火箭引雷通过装在火箭上的电线把雷引导到其它任意地方。 激光引雷。（4）装防雷拉线挂于塔顶，每根拉线拉线可做12根2030m的短线，并有单独的人工接地装置。(5)防绕击避雷针（5）可控避雷针（6）在线路中加装自动重合闸、雷击掉牌器或采用雷电定位系统(LI
