电力线路安全运行课件

电力线路安全运行课件第一章电力线路安全运行的重要性电力线路安全事故的严重后果人身安全威胁火灾与爆炸触电事故可能造成人员伤亡，电弧烧伤、高空坠落等危险无处不在短路故障引发的火灾可能蔓延至周边区域，造成巨大财产损失设备损坏经济损失故障导致的设备烧毁需要高额维修费用，影响供电连续性大面积停电造成工业生产中断、商业活动停滞，经济损失难以估量保障线路安全是电网稳定运行的基础，是电力企业的首要责任，也是全社会的共同期待国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）概述规程最新版本安全管理基本要求《国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）》2023年版是指导电力线01路安全运行的权威文件，涵盖了线路设计、施工、运维、检修等全生命周期责任落实的安全要求建立健全安全生产责任制，明确各级人员安全职责重点内容包括•线路巡视与缺陷管理规范02•带电作业安全技术要求风险管控•施工现场安全防护措施开展危险源辨识与风险评估，制定针对性控制措施•应急处置与事故调查程序•安全工器具使用与检验标准03教育培训定期组织安全教育与技能培训，提升人员安全意识监督检查安全事故的代价电力线路火灾事故现场触目惊心，提醒我们必须时刻绷紧安全这根弦每一次事故背后都是血的教训，每一次麻痹大意都可能酿成悲剧第二章电力线路常见故障类型与风险分析电力线路在运行过程中会遭遇各种故障威胁，了解故障的类型、成因与特征，是做好线路安全防护的基础本章将系统介绍线路常见故障及其风险分析方法线路故障分类123短路故障机械故障环境因素故障电气性故障的主要类型设备物理性损坏自然灾害引发的故障三相短路三相导线同时接触，故障电流最导线断裂由于过负荷、腐蚀、外力破坏等雷击雷电直击或感应过电压造成绝缘击穿大，危害最严重原因造成两相短路两相导线之间发生短接，占短路绝缘子破损绝缘性能下降导致放电或击穿风灾强风导致导线舞动、相间短路或杆塔故障的10-15%倒塌单相接地故障最常见的故障类型，占比达杆塔倒塌基础破坏、结构疲劳引发的严重冰雪负荷覆冰加重线路负担，引发断线或70-80%事故倒塔短路故障会产生巨大的短路电流，可能烧毁机械故障往往伴随着设备损坏和供电中断，环境因素具有突发性和不可预测性，需要加设备、引发火灾，必须快速切除维修周期长强监测预警触电与电弧故障风险触电事故发生机制触电是指人体接触带电体或接近高压带电体，电流通过人体造成的伤害触电事故的严重程度取决于通过人体的电流大小、持续时间和电流路径防护措施•保持安全距离，严格执行五步法•使用合格的绝缘工器具和防护用品•作业前验电、挂接地线•设置安全警示标识和监护人员电弧故障危害电弧是两个导体之间的气体放电现象，温度可达数千度电弧故障会产生强烈的光辐射、热辐射和压力波，造成设备损坏和人员烧伤电弧故障的产生原因包括绝缘老化、接触不良、误操作等，必须通过定期检测和维护来预防典型故障案例分析雷击引发火灾事故绝缘子老化短路跳闸事故概况某地高压线路遭遇雷击，避雷器动作失效，雷电流沿导事故概况某线路因绝缘子严重老化，在雨雾天气下发生闪络，导110kV35kV线传播引燃周边植被，造成大面积山火致线路保护动作跳闸，影响3000余户用户供电原因分析避雷器老化失效，接地电阻超标，线路走廊清理不及时原因分析绝缘子超期服役，表面污秽严重，巡视不到位未能及时发现教训加强防雷设施维护，定期测试接地电阻，及时清理线路通道教训建立绝缘子全寿命周期管理，加强污秽监测，及时更换老化设备第三章继电保护在电力线路安全中的作用继电保护系统是电力系统的安全卫士，能够在故障发生时快速识别并隔离故障设备，防止事故扩大本章将深入介绍继电保护的原理、功能与技术要点继电保护系统简介继电保护的定义继电保护的功能继电保护是指当电力系统发生故障或异常运行状态时，能够自动、快继电保护具有检测、判断、动作三大核心功能，通过监测电气量变速、有选择性地将故障设备从系统中切除，或发出信号通知运行人员化，识别故障类型和位置，驱动断路器动作切除故障采取措施的自动化装置继电保护作为电力系统安全卫士的角色️防止事故扩大⚡提高供电可靠性降低设备损坏快速隔离故障设备，避免故障波及健康设备，缩短故障持续时间，减少停电范围，最大限度及时切除故障电流，减轻设备承受的电流和热保护电力系统安全稳定运行保障用户连续供电应力，延长设备使用寿命继电保护的核心原理过电流保护1原理当线路电流超过整定值时，保护装置延时动作切除故障适用于配电网络和辐射型线路特点原理简单，成本低，但保护速度较慢，选择性依赖时间配合距离保护2原理通过测量故障点的阻抗来判断故障位置，当阻抗落入保护动作范围内时快速切除故障特点动作速度快，不受系统运行方式影响，广泛应用于高压输电线路方向保护3原理根据故障功率方向判断故障在保护安装处的前方还是后方，实现选择性切除特点适用于环网和双端电源线路,提高保护的选择性和灵敏度保护装置必须快速切除故障，一般要求在

0.1-

0.5秒内完成动作，以防止故障电流对设备造成永久性损坏继电保护系统构成主要组成设备继电器断路器接收电气信号并进行逻辑判断的核心元件，包括电流继电器、电压继电执行切除故障指令的开关设备，能够在高电压、大电流条件下安全分断器、时间继电器等多种类型电路电流互感器电压互感器将一次侧大电流按比例变换为二次侧小电流，为继电保护提供电流信将一次侧高电压按比例变换为二次侧低电压，为继电保护提供电压信号号系统配置模式对比集中式保护系统分散式保护系统•保护装置集中安装在控制室•保护装置安装在被保护设备附近•便于维护管理和信息共享•减少二次电缆长度，提高可靠性•适用于变电站等集中控制场所•适用于线路分散、距离较远的场合•存在二次电缆较长、信号衰减等问题•需要加强通信网络和远程监控能力快速隔离故障，保障供电安全先进的继电保护装置是电力系统安全运行的坚强后盾，通过智能化技术实现毫秒级故障响应，最大限度减少停电时间和范围第四章电力线路故障检测与定位技术准确快速地检测和定位故障是缩短停电时间、提高供电可靠性的关键本章介绍电力线路故障检测的技术原理、方法和智能化发展趋势电流电压测量技术电流互感器（CT）电压互感器（PT）采样与信号处理将一次侧高值电流（如数千安培）变换为二次将一次侧高电压（如110kV）按比例变换为通过模数转换（A/D）将模拟信号转换为数字侧标准电流（通常为5A或1A），实现电流信二次侧标准电压（通常为100V），实现电压信号，利用数字信号处理技术提取故障特征信号的安全测量信号的安全测量息作用为继电保护、测量仪表提供电流信号，作用为继电保护、测量仪表提供电压信号，基础高速采样、滤波算法、频谱分析是现代实现电气隔离确保人员和设备安全保护装置的核心技术故障定位方法阻抗法定位行波法定位原理根据故障时测量到的电压和电流计算故障点阻抗，结合线路单位长度阻抗参数推算故障距离公式故障距离=测量阻抗/单位长度阻抗原理利用故障产生的电压或电流行波在线路上传播的时间差来确定故障位置行波速度接近光速（约300m/μs）优点与局限公式故障距离=行波速度×时间差/2•✓技术成熟，应用广泛优点与局限•✓成本相对较低•✗受过渡电阻影响较大•✓定位精度高（误差可小于200米）•✗对高阻接地故障定位精度较低•✓不受过渡电阻影响•✗需要精确的时间同步•✗设备成本较高信号分析技术智能继电保护装置与自动化隔离自动隔离执行快速动作决策保护装置发出跳闸指令后，断路器自动动作切智能故障识别综合多种判据（电流、电压、阻抗、功率方向除故障，无需人工干预，实现故障的快速自动基于人工智能和机器学习算法，智能继电器能等）进行融合决策，在毫秒级时间内完成故障化隔离够识别复杂故障模式，区分暂态扰动和永久性判断和动作指令发出故障，减少误动和拒动自动重合闸技术大部分线路故障（约80%）是瞬时性故障，如雷击、树枝接触等自动重合闸装置在断路器跳闸后延时一定时间（通常

0.3-3秒）自动重新合闸，如果故障已消除则恢复供电，如果故障仍存在则再次跳闸并闭锁安全性考量重合闸次数一般限制为1-2次，防止对设备造成累积损伤对于电缆线路等不允许重合闸的场合，应投入检无压重合闸或禁止重合闸第五章电力线路安全运行管理规范完善的安全管理制度和规范化操作流程是保障电力线路安全运行的制度基础本章详细介绍国家电网安全工作规程的核心要求和实践要点国家电网安全工作规程重点解读线路巡视与维护要求日常巡视夜间巡视每月至少1次，重点检查导线、绝缘子、杆塔等设备外观状态每年至少1次，发现设备放电、发热等夜间才能观察到的缺陷1234特殊巡视红外测温在恶劣天气、重大活动等特殊情况下开展，加密巡视频次定期开展红外测温，及时发现设备接触不良等热缺陷安全操作规程与应急预案安全操作十项规定应急预案核心内容

1.严禁无票作业组织体系成立应急指挥部，明确各级职责

2.必须执行工作许可制度响应机制分级响应，快速启动

3.停电必须验电并挂接地线处置流程接警、研判、指挥、处置、恢复

4.严格遵守保护接地规定资源保障应急物资、队伍、通信保障

5.高处作业必须使用安全带演练要求每年至少1次综合演练

6.严禁酒后作业

7.必须使用合格工器具

8.设置专人监护

9.严格执行两票三制

10.发现违章必须制止施工与检修安全措施临时用电安全规范施工现场安全防护人员培训与资质施工现场用电三级配电两级保护现场安全布置要求培训内容•总配电箱→分配电箱→开关箱三级配•设置安全警戒区和警示标识•安全规程和操作技能培训电配备充足的安全工器具和防护用品事故案例警示教育••在总配电箱和开关箱两级设置漏电保护•建立现场安全监督检查机制应急救援技能培训••器制定施工安全技术措施新设备、新技术专项培训••采用接零保护系统•TN-S危险作业管控资质要求安全用电管理高处作业、带电作业、吊装作业等危险作特种作业人员必须持证上岗；新入职人员所有用电设备必须一机一闸一漏一箱；业需编制专项方案，履行审批手续，落实需经三级安全教育；转岗、离岗复工需重临时用电方案需经审批；电工必须持证上安全防护措施新培训；安全培训记录需完整保存岗；定期进行用电安全检查用电安全教育与事故预防常见用电安全误区及防范误区一认为低压不会触电误区二凭经验作业，忽视规程误区三应急处置时慌乱无序实际上36V以上电压在特定条件下就可能致命必大量事故源于违章操作和侥幸心理必须时刻牢记应急处置需要冷静和专业定期演练、熟悉预案、须对所有电压等级保持敬畏之心，严格执行安全操制度高于一切，每次作业都按规程执行掌握救援技能是关键作规程触电急救知识简述0102迅速切断电源将伤者移至安全地带立即拉闸断电或用干燥绝缘物体挑开电线，切忌直接接触触电者确认已断电后，将伤者移至通风良好处，解开紧身衣物0304判断伤情并施救拨打急救电话检查呼吸和心跳，如已停止需立即进行心肺复苏（CPR）在施救的同时拨打120急救电话，等待专业医疗救援到达急救黄金时间触电后4-6分钟是急救黄金时间，必须争分夺秒进行心肺复苏，不可等待救护车到来才开始施救安全第一，预防为主完善的个人防护装备、规范的操作流程、严格的安全监督，共同构筑起保护生命安全的坚固防线每一次规范作业，都是对生命的敬畏和负责第六章典型案例与经验教训前事不忘，后事之师通过深入分析典型事故案例，总结经验教训，能够有效预防类似事故再次发生本章精选多个案例进行深度剖析典型电力线路事故案例回顾案例一雷击引发大面积停电时间地点2022年7月，某市220kV输电线路事故经过强对流天气期间，雷电直击线路37号杆塔，雷电流沿导线传播，引发避雷器爆炸、绝缘子闪络，造成线路主保护、后备保护相继动作，导致该线路所带6条10kV配电线路全部失电,影响用户12万户,停电时间达4小时事故损失直接经济损失约280万元，间接损失（用户停电损失）超过1000万元案例二设备老化引发短路事故时间地点2021年12月，某地区35kV架空线路事故经过线路绝缘子长期运行导致老化严重，在寒潮天气下绝缘性能急剧下降凌晨5时许，17号杆处绝缘子串发生击穿，造成AB相短路保护装置正确动作跳闸，但由于重合闸投入，断路器再次合闸后又遇故障，最终导致断路器损坏，线路失电事故损失断路器大修费用38万元，线路停电8小时，影响3000余户居民和15家工业企业事故原因分析与改进措施案例一深度剖析案例二深度剖析直接原因直接原因•雷电活动强度超出防雷设计标准•绝缘子使用年限超过设计寿命•部分避雷器存在质量隐患•低温环境加速绝缘性能劣化•接地装置接地电阻超标•绝缘子表面污秽严重间接原因间接原因•线路走廊树木生长超高，影响防雷•设备全寿命周期管理不到位•巡视周期过长，未能及时发现设备缺陷•巡视检查流于形式，未发现老化迹象•防雷设施检测维护不到位•重合闸配置不合理，加重设备损伤改进措施改进措施

1.全面更换老旧避雷器，提升防雷性能

1.建立设备台账，实施到期强制更换

2.加强接地装置维护，确保电阻合格

2.开展红外测温和绝缘电阻测试

3.缩短巡视周期，重点关注防雷设施

3.加强污秽监测，定期清扫绝缘子

4.及时清理线路走廊，消除雷击隐患

4.优化保护配置，对重要线路禁止重合闸

5.安装雷电监测装置，实时预警

5.加强巡视培训，提高缺陷发现能力两起事故的共同教训设备维护不足和巡检不到位是导致事故的关键因素必须落实预防为主方针,加强设备全寿命周期管理成功案例分享智能保护系统提升故障响应速度自动化隔离减少停电时间案例背景某供电公司在110kV变电站部署案例背景某城市配电网实施了配电自动化了新一代智能保护系统，集成了故障录波、改造，在关键节点部署了智能开关和故障指网络通信和智能分析功能示器，建立了配网自愈系统实施效果年某次线路故障中，智能实施效果年某次线路故障发生2023202310kV保护系统在故障发生后85毫秒内完成故障识后，配网自愈系统自动定位故障区段，通过别和隔离较传统保护装置缩短了的动远程操作隔离故障区域，非故障区域在分,40%3作时间同时，系统自动生成故障分析报钟内恢复供电，故障区域停电用户从原来的告，为运维人员提供了精准的故障位置和类8000户降至600户型信息社会效益客户平均停电时间（）下SAIDI经济效益全年减少故障停电时间累计降，供电可靠率提升至，显著12035%

99.95%小时，减少停电损失约800万元提升了客户满意度第七章未来电力线路安全技术趋势随着新能源大规模接入和数字化技术快速发展，电力线路安全技术正在经历深刻变革本章展望未来技术发展方向和创新应用场景新技术应用展望智能电网数字化保护构建覆盖发输配用全环节的智能电网，实现电网状态全面感知、信息高基于数字孪生技术建立电网虚拟模型，实现保护系统的在线仿真验证和度集成、应用便捷灵活智能优化配置无人机巡检大数据分析采用无人机搭载高清相机和红外热像仪开展线路巡视，提高巡检效利用海量运行数据进行深度挖掘，识别设备劣化趋势，实现故障预率和缺陷发现率测和状态检修5G通信人工智能利用5G大带宽、低时延特性，实现保护信息的实时传输和配网差动保应用深度学习算法进行故障诊断、负荷预测和优化调度，提升电网智能护等新型应用化水平大数据与人工智能在故障预测中的应用通过收集分析设备运行数据、环境数据、历史故障数据等海量信息，建立设备健康状态评估模型和故障预测模型系统可以提前数天甚至数周预警设备潜在故障风险，指导运维人员提前干预，实现从故障抢修向故障预防的转变92%60%45%预测准确率维护成本降低故障率下降结语保障电力线路安全，守护光明未来安全是电力运行的生命线没有安全就没有一切每一次规范操作、每一次仔细巡检、每一次应急演练，都是在为电网安全筑牢防线持续学习与技术创新是保障安全的关键电力技术日新月异，安全管理永无止境只有不断学习新知识、掌握新技术、应用新方法，才能适应电网发展需要我们的使命我们的愿景我们的承诺保障电力安全稳定供应，为经济建设安全可靠、绿色智能的现代化以专业的技能、严谨的态度、不社会发展提供坚强的能源保障电网，守护万家灯火懈的努力，确保每一度电安全送达让我们携手同行，以对人民负责、对事业负责的态度，把电力线路安全工作做实做细做好，为建设美好生活提供源源不断的光明和动力！。