¿Cuáles son las fallas comunes en las líneas de distribución de energía? Una guía completa a los desafíos operativos y soluciones
1 Visión General de las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
1.1 Características Clave de las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
Dificultad de Mantenimiento Alta: Esto se debe principalmente a la amplia área cubierta por las líneas de transmisión y distribución, al terreno accidentado de las zonas de instalación y al impacto de los cambios climáticos estacionales, todos estos factores contribuyen a un mantenimiento difícil.
Alta Requisición de Fiabilidad Operativa: La operación confiable de las líneas de transmisión y distribución está estrechamente relacionada con el desarrollo de la industria y la agricultura. Para satisfacer las necesidades de todos los sectores de la sociedad, las empresas de red eléctrica imponen requisitos de gestión más estrictos sobre su fiabilidad operativa, lo que determina su característica de una fiabilidad operativa extremadamente alta.
Riesgos de Seguridad Prominentes: De manera similar, la amplia cobertura de las líneas conduce a peligros potenciales causados por diferentes influencias ambientales, lo que resulta en la característica de riesgos de seguridad prominentes.
1.2 Tipos Comunes de Fallos en las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
Fallos Relacionados con Fuerzas Externas: En general, la fuerza externa es la causa más común y principal de fallos. Los datos muestran que el daño a las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica causado por fuerzas externas representa la mitad de todos los factores de daño.
Fallos Relacionados con el Hombre: En la mayoría de los casos, los fallos relacionados con el hombre son causados por errores operativos, lo cual también es un factor importante que lleva al daño de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica.
Fallos Relacionados con el Equipo: Algunos equipos pueden experimentar fallos o daños después de un período de uso debido a problemas de calidad o rendimiento.
2 Problemas Principales que Afectan la Operación Segura de las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
2.1 Factores de Daño Externos
Según las estadísticas relevantes, el daño a las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica en la red eléctrica causado por daños externos está aumentando año tras año, manifestándose principalmente en los siguientes aspectos:
Las operaciones de voladura para el desarrollo de montañas en áreas montañosas dañan los aisladores de línea o incluso cortan las líneas.
Las llamas y el humo denso de la quema al aire libre en áreas rurales dañan la capa de aislamiento de las líneas, causando saltos de línea.
2.2 Estructura de Red de Líneas No Razonable
Con la expansión continua de la construcción de redes de distribución y el aumento de la carga de las líneas de distribución, las líneas no pueden ser ajustadas de manera oportuna y efectiva. Esto se refleja generalmente en lo siguiente:
El área de sección transversal de los conductores (especialmente el área de sección transversal de los conductores en el extremo inicial de algunas líneas) es demasiado pequeña, lo que resulta en la incapacidad de transmitir electricidad incluso cuando hay energía disponible, y puede llevar a la fusión del fusible de los conductores de línea.
Algunas líneas secundarias están conectadas a más de una docena de transformadores de distribución, lo que lleva a una gran capacidad de carga. Esto a menudo causa sobrecargas en las líneas secundarias durante la operación, resultando en apagones y cortes de energía.
Algunas líneas son demasiado largas pero carecen de ramificaciones necesarias, lo que lleva a un aumento en las pérdidas de línea y a una reducción de la tensión en el extremo de las líneas, lo que a su vez afecta la calidad del voltaje de suministro.
2.3 Factores de Rayos
El clima tormentoso es común en la mayoría de las regiones de China. Bajo el efecto térmico y la fuerza mecánica de los rayos, las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica son propensas a flashovers, lo que causa daños graves al sistema de líneas de transmisión y distribución y afecta su operación normal. Además, la sobretensión generada por los rayos se transmite a los equipos de suministro de energía en el sistema de energía a través de las líneas de transmisión y distribución. Bajo la acción de la sobretensión, se ve comprometida la resistencia dieléctrica normal de los equipos de suministro de energía, y los componentes electrónicos en algunos equipos de suministro de energía sensibles en la red eléctrica se dañan, socavando la seguridad y estabilidad del sistema de subestación.
2.4 Envejecimiento de las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica y del Equipo
En China, la mayoría del equipo en la red de transmisión y distribución está obsoleto, lo que hace que las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica y el equipo no puedan cumplir eficazmente con los requisitos para la operación estable de la red eléctrica. Esto se refleja principalmente en lo siguiente:
Los mecanismos de operación de la mayoría de los interruptores automáticos montados en postes son poco fiables, y los métodos de operación son relativamente atrasados, lo que hace imposible implementar una operación remota efectiva.
Hay bujes de pared aislados de baja calidad en la red de distribución, que pueden romperse bajo la acción de diversas sobretensiones, causando fallos permanentes de línea.
Se utilizan pararrayos de mala calidad en la red de transmisión y distribución, que son propensos a explotar cuando se ven sometidos a sobretensiones, lo que lleva a fallos en la red de distribución.
3 Dificultades en la Operación y Mantenimiento de las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
Como un sistema complejo, la red de sistemas de energía ha hecho que la operación y mantenimiento de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica sea más compleja con el desarrollo continuo de la construcción de redes inteligentes. Esto se debe a que las líneas de transmisión y distribución cubren un área extremadamente amplia, y el entorno geográfico varía en diferentes regiones, lo que a su vez tiene diferentes impactos en la instalación de las líneas. En muchas áreas, los problemas climáticos severos (como inviernos fríos y veranos calurosos) afectan la operación de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica.
También hay dificultades en el diseño, colocación y mantenimiento de las líneas de energía. Por ejemplo, en áreas relativamente remotas, los árboles que crecen cerca de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica pueden representar una amenaza para la seguridad de las líneas; el crecimiento continuo de los árboles puede entrar en contacto con las líneas erigidas, desencadenando fallos de seguridad de energía. Cuando la temperatura aumenta, la flecha de los conductores aumenta, lo que también puede llevar a fallos en la red de energía.
La industria y la agricultura cada vez más desarrolladas también han elevado los requisitos para la transmisión y distribución de energía. Por lo tanto, garantizar la estabilidad y confiabilidad de la transmisión de energía, aumentar la capacidad de transmisión y maximizar la mejora de la calidad de operación son también desafíos importantes a los que se enfrentan los trabajadores de la energía actualmente.
4 Medidas para la Operación y Mantenimiento de las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
Mejorar el Sistema de Alerta Temprana para las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica: Debido a las características topográficas y climáticas de China, hay muchas dificultades en el mantenimiento de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica. Por lo tanto, es necesario establecer un sistema de alerta temprana para las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica basado en las condiciones reales para identificar los problemas existentes y tomar soluciones efectivas.
Para abordar las dificultades en la operación y mantenimiento de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica causadas por factores geográficos o climáticos en China, se deben adoptar medios científicos y tecnológicos modernos para establecer un sistema de alerta temprana correspondiente. Se debe realizar un monitoreo en tiempo real de las condiciones en las áreas adyacentes a las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica para implementar una gestión dinámica.
Además, se debe recopilar y organizar continuamente la información climática local para asegurar que el sistema de alerta temprana esté siempre en modo de monitoreo en tiempo real. De esta manera, una vez que ocurra una situación anormal en las líneas, se puede emitir una alerta temprana de manera oportuna, facilitando que el personal de gestión tome medidas relevantes después de recibir la información y mantenga la operación estable del sistema de energía.
4.1 Fortalecer las Inspecciones de Patrulla a lo Largo de las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
Para garantizar la operación segura de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica, es necesario fortalecer la inspección y el mantenimiento de las líneas. Los ítems específicos de inspección incluyen:
Verificar si la distancia entre las líneas de servicio, y la distancia entre las líneas y los edificios/suelo (para tramos de cruce) están dentro del rango especificado, y si las líneas tienen signos de envejecimiento o corrosión.
Comprobar si los soportes de las líneas son estables, y si los soportes tienen daños o corrosión.
Inspeccionar el entorno alrededor de las líneas. Por ejemplo, si hay proyectos de voladura en las cercanías, verificar si los proyectos de voladura tienen procedimientos de solicitud de voladura estandarizados y si las medidas de seguridad de voladura son apropiadas.
4.2 Fortalecer la Prevención de Incendios en las Líneas
Para garantizar la operación segura de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica, se debe fortalecer la prevención de incendios en las operaciones prácticas:
Realizar una limpieza y una investigación exhaustiva de los peligros potenciales de incendio en los corredores de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica para reducir la probabilidad de incendios, y fortalecer el mantenimiento y la gestión de la operación de las líneas.
Mejorar la comunicación y la gestión de la información de las líneas para comprender dinámicamente y de manera integral el estado de operación de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica, y mejorar el plan de respuesta de emergencia para la prevención de incendios en montañas en la práctica.
4.3 Fortalecer la Protección contra Rayos en las Líneas de Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
Debido a las características inherentes de las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica, no es posible lograr una protección total contra rayos. Por lo tanto, para mantener la operación segura de las líneas, se deben tomar medidas de protección contra rayos:
Erigir cables de tierra acoplados correspondientes.
Reducir la resistencia a tierra de las bases de torres, lo cual es un método efectivo para mejorar la resistencia a rayos de las líneas.
Adoptar bobinas de extinción de arco para prevenir los rayos.
