35kV集电线路高效精准运维模式探讨

摘要：电力系统安全稳定运行是保障国家能源供给的关键环节，35kV集电线路作为风电场电力传输的生命线，其运维质量直接影响整体发电效率和设备安全。本文深入剖析了集电线路常见故障类型，包括电缆、架空线路、鸟巢、电缆终端、螺栓和保险等多个方面的潜在风险，并提出系统性、针对性的预防和治理措施。通过优化线路巡检制度、提高绝缘子质量、加强防雷能力、严控施工质量和精准保护定值等手段，构建了一套全面、科学的集电线路运维管理体系，为风电场电力系统的安全运行提供了有效保障。

关键词：集电线路；故障诊断；预防维护；电力系统；运维管理

引言：随着我国风电产业的快速发展，集电线路作为风电场电力传输的关键枢纽，其稳定性和可靠性日益凸显。然而，复杂的运行环境、多样的故障形态以及设备老化等因素，严重威胁着集电线路的安全运行。传统被动式、经验化的运维模式已难以满足现代风电场对电力系统的高标准要求，因此，构建一套科学、精准的集电线路运维管理体系成为当前电力工程领域亟待解决的重要课题。

1集电线路跳闸原因及治理措施

1.1电缆类故障

1.1.1电缆质量故障

电缆的制造对于电缆的细节要求极高，一旦在生产过程中存在疏忽，将会严重影响集电线线路的安全稳定运行。因此，在项目施工前期，要增大对电缆质量的监管力度，采取的措施如下：①加强电缆和电缆附件选型、厂家监造、到货验收等工作，确保电缆和电缆附件质量水平；②严格审核电缆出厂试验报告，把握电缆整体质量。

1.1.2现场施工故障

故障电缆在施工敷设过程中保护不当受到外力伤害，绝缘受损，长期运行加上大负荷天气，电缆载流量较大，温度高，加剧绝缘老化，最终导致电缆绝缘击穿，发生接地故障。针对此类问题，应对措施如下：①电缆铺设完成后要进行严格的检测，尽可能将故障扼杀在摇篮里；②运用外护套环流在线监测技术、在线光纤测温技术、在线局部放电检测技术等先进在线监测技术，加强电缆的实时在线运行监视，提前发现隐性缺陷，避免造成停电事故发生。

1.1.3外部施工电缆损伤故障

由于地埋电缆长期掩埋在地下，在当地村民或者外部单位进行动土工作时，极易因施工不慎导致地埋电缆绝缘被破坏，带来严重的人员和设备安全问题。针对此类问题，应对措施如下：①在地埋电缆上方埋设电缆桩，并在电缆桩上方喷涂联系电话，有动土作业及时联系场站到现场探测电缆路径及监护动土施工作业；②优化电缆路径选择，铺设时注意规避易于动土路段。

1.2架空线路故障

在遇到强风、雨雪天气、线路覆冰，部分集电线路因临近河道档距较大等原因，线路摆动导致绝缘距离缩短或碰撞是造成集电线路跳闸的主要原因。针对此类架空线路故障问题，应对措施如下：①采用人工智能分布式线路故障诊断系统，在线路两端安装分布式线路故障监测装置，通过分析故障时刻行波信号，实现故障快速定位；②联系线路维护单位，测量线路弧垂是否符合要求，必要时更换导线；③考虑采用地埋电缆敷设；④利用机器人对架空钢芯铝导线进行涂覆。

1.3鸟巢故障

鸟类在杆塔上栖息搭巢时，若鸟巢树枝搭接到集电线路，且天气潮湿的情况下，极易因树枝受潮短路导致集电线路发生接地故障，严重影响了集电线路的稳定运行。针对此类鸟巢故障，应对措施如下：①加强线路巡视，利用小风天停电集中清理；②在新线路需加装驱鸟器和驱鸟刺；③部分杆塔不具备安装驱鸟器，可采购驱鸟胶、驱鸟药等设备[1]。

1.4电缆终端与引流线故障

当钢芯铝绞线固定不牢靠时，在连续多次大风造成导线频繁摆动时，会导致导线外部部分铝线发生折断，由于集肤效应，铝线的减少降低了线路的载流量（钢芯是增加线路强度的作用，导电率差不作为载体），线路不能承受大负荷导致严重过热，最终熔断，导致集电线路发生跳闸。针对此类故障，可采取的措施如下：①利用新型技术加强对现场设备的巡视工作；②考虑更换强度及质量更高的导线。

1.5螺栓松动故障

螺栓作为杆塔核心的固定元件，当线夹上螺栓松动时，会导致接触点持续发热，长期运行过热会将螺栓烧熔，将脱落的电缆碰触杆塔上，会导致线路跳闸。通过采取无人机巡检作业，在线路停电消缺时认真检查螺栓情况，可最大程度规避此类问题的发生。针对此类螺栓故障，可采取的措施如下：①在预试停电时对锈蚀的螺栓进行防腐处理或进行更换；②利用无人机、声学成像仪等定期开展检查，加强对设备的巡视。

1.6保险故障

当异物搭接在跌落保险（保险座）上部或保险与保险座松动产生大电流会烧毁保险，保险丝脱落接地，造成集电线路接地跳闸。针对此类保险故障，可采取的措施如下：①及时清理场区塑料垃圾，避免被吹到集电线路上；②加强日常巡视工作，做好特殊天气专项巡视；③预试停电时对连接部位进行检查，及时紧固[2]。

2集电线路故障预防措施

2.1加强线路巡检维护工作，防患于未然

重新完善集电线路巡检制度，巡视时要逐条、逐项进行检查维护，对于发现的线路缺陷要及时处理，老化的绝缘设备要及时更换，以免在以后的运行中发生跳闸故障。做好定期巡视工作，杜绝在电力设施保护区域内种植树木、建造违章建筑等。利用夜间巡视对线路放电火花特别敏感的特点，有针对地检查导线有无放电现象，利用红外成像仪对电缆及线路进行巡检，以便发现架空线路及电缆隐患。

2.2提高架空线路绝缘子绝缘水平

定期登杆清扫绝缘子，除去绝缘子表面的污秽物。对污秽严重，不易在现场清扫的绝缘子进行更换，将旧绝缘子带回场里统一清扫。更换不良和零值绝缘子，使用先进的绝缘子或在绝缘子上涂刷ＲＴＶ防污涂料等，都是有效的防污措施[3]。

2.3提高架空线路防雷击能力

对于经常遭受雷击、频繁跳闸的线路，加装驱雷装置，定期进行避雷器预防性试验。雷雨季节前加强对线路的巡视，并抽取易受雷击的杆塔上的绝缘子进行耐压试验，对于不符合预防性试验规定的绝缘子、避雷器及时更换，提高线路的防雷能力。

2.4严把集电线路施工质量关

在线路的施工、验收工作中，绝缘子对地绝缘电阻测试是确保供电安全和可靠性的关键环节。测试不仅要关注测量数值，更要全面评估绝缘子的整体性能和完整性。同时，杆上电气设备的安装要严格遵循规程规定，不仅要考虑安装的位置、角度和紧固程度，还要综合考虑设备的抗腐蚀性、耐候性和机械强度。在地埋电缆施工中，终端和附件的密封性能直接关系到电缆的使用寿命和运行稳定性，需要采用先进的密封材料和工艺，并进行严格的密封性能测试，从根本上杜绝外界有害物质入侵[4]。

2.5加强集电线路保护定值计算整定工作

风机集电线路保护定值的计算整定应有专人管理，要根据集电线路负载的变化情况及时调整环网柜及集电单元保护定值，每年升压站年检时要对保护装置及保护定值进行一次预防性试验，以提高保护的准确性。

3  结束语

本文通过系统性研究，揭示了集电线路运维中的关键问题和潜在风险，并提出了切实可行的预防和治理策略。通过技术创新、管理优化和风险前置，我们为风电场集电线路的安全运行提供了理论指导和实践路径。未来，随着人工智能、物联网和大数据等技术的深入应用，集电线路运维管理将更加智能化、精准化，为我国清洁能源事业的可持续发展贡献力量。

参考文献：

[1]林得巍，曾东.一起风电场35kV集电线路跳闸事件分析[J].机电信息，2024，（18）：16-19.

[2]李俊恒.基于行波的集电线路故障跳闸案例分析[J].电气技术与经济，2024，（01）：134-137.

[3]吴宗晃，潘岩.风电场地埋电缆集电线路故障原因分析及防范措施[J].福建水力发电，2021，（02）：65-67.

[4]刘玮.沿海山地风电场集电线路故障分析及治理[J].自动化应用，2021，（02）：91-93.