전력 배전선에서 흔히 발생하는 고장은 무엇인가요? 운영상의 도전과 해결책에 대한 완전 가이드

1 전력 송배전선 개요

1.1 전력 송배전선의 주요 특성

• 고유한 유지보수 난이도: 이는 전력 송배전선이 넓은 지역을 커버하고 있으며, 설치 지역의 혹독한 지형과 계절적 기후 변화의 영향으로 인해 유지보수가 어려워짐에 기인합니다.

• 운영 신뢰성의 높은 요구사항: 전력 송배전선의 안정적인 운영은 산업과 농업 발전과 밀접한 관련이 있습니다. 사회 각 부문의 요구를 충족하기 위해 전력망 회사는 운영 신뢰성에 대해 더 엄격한 관리 요구사항을 설정하여, 그 결과 매우 높은 운영 신뢰성을 갖추게 됩니다.

• 두드러진 안전 위험: 마찬가지로, 선로의 넓은 범위로 인해 다양한 환경적 영향으로부터 잠재적인 위험이 발생하여 두드러진 안전 위험의 특성이 있습니다.

1.2 전력 송배전선의 일반적인 고장 유형

• 외부 힘 관련 고장: 일반적으로 외부 힘은 가장 보편적이고 주요한 고장 원인입니다. 데이터에 따르면 외부 힘에 의한 손상은 모든 손상 요인의 절반을 차지합니다.

• 인간 관련 고장: 대부분의 경우 인간 관련 고장은 운용 오류로 인해 발생하며, 이는 전력 송배전선의 손상을 초래하는 중요한 요인 중 하나입니다.

• 장비 관련 고장: 일부 장비는 사용 후 일정 기간 동안 품질이나 성능 문제로 인해 고장이나 손상이 발생할 수 있습니다.

2 전력 송배전선의 안전 운행에 영향을 미치는 주요 문제

2.1 외부 손상 요인

관련 통계에 따르면, 전력망 내의 전력 송배전선이 외부 손상으로 인해 발생하는 손상은 연간 증가하고 있으며, 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다:

• 산악 지역에서의 산 개발을 위한 폭파 작업으로 인해 선로 절연체가 손상되거나 심지어 선로가 절단되는 경우.

• 농촌 지역에서의 야외 소각으로 인한 불꽃과 진한 연기로 인해 선로의 절연층이 손상되어 선로 트립이 발생하는 경우.

2.2 불합리한 선로망 구조

배전망 건설의 지속적인 확장과 배전망 선로의 부하 증가로 인해 선로를 시기적절하고 효과적으로 조정하지 못하고 있습니다. 이는 일반적으로 다음과 같이 나타납니다:

도체(특히 일부 선로의 시작 부분 도체)의 단면적이 너무 작아 전력이 공급되어도 전송이 불가능하거나, 심지어 선로 리드의 융착이 발생합니다.

일부 분기선에는 수십 대의 배전 변압기가 연결되어 있어 큰 부하 용량을 가지게 됩니다. 이로 인해 분기선이 운영 중 과부하되어 정전과 흑백화 현상이 발생합니다.

일부 선로는 너무 길지만 필요한 분기선이 부족하여 선로 손실이 증가하고 선로 끝부분의 전압이 감소하여, 이는 전력 공급 전압의 품질에 영향을 미칩니다.

2.3 번개 관련 요인

중국의 대부분 지역에서는 천둥번개가 흔히 발생합니다. 번개의 열 효과와 기계적 힘으로 인해 전력 송배전선은 플래시오버가 발생하여 전력 송배전선 시스템에 심각한 손상을 입히고 정상적인 운영에 영향을 미칩니다. 또한, 번개로 인해 발생한 과전압은 전력 송배전선을 통해 전력 시스템의 공급 장비로 전달됩니다. 과전압의 영향으로 공급 장비의 정상적인 절연 강도가 손상되고, 전력망 내의 일부 민감한 공급 장비의 전자 부품이 손상되어 변전소 시스템의 안전성과 안정성을 저하시킵니다.

2.4 전력 송배전선 및 장비의 노후화

중국의 송배전망의 대부분의 장비는 노후화되어, 전력망의 안정적인 운영 요구를 효과적으로 충족하지 못하고 있습니다. 이는 주로 다음과 같이 나타납니다:

대부분의 기둥 장착 회로 차단기의 작동 메커니즘이 불안정하며, 작동 방법이 비교적 낙후되어 효과적인 원격 작동을 수행할 수 없습니다.

배전망 내에 저품질의 절연벽 부싱이 있어, 다양한 과전압의 영향으로 파괴되어 영구적인 선로 고장이 발생할 수 있습니다.

송배전망에서 사용되는 일부 저품질의 서지 방지기는 과전압에 노출되면 폭발하기 쉽고, 이로 인해 배전망 고장이 발생할 수 있습니다.

3 전력 송배전선의 운영 및 유지보수의 어려움

복잡한 시스템인 전력 시스템 네트워크는 스마트 그리드 건설의 지속적인 발전으로 인해 전력 송배전선의 운영 및 유지보수가 더욱 복잡해지고 있습니다. 이는 전력 송배전선이 매우 넓은 지역을 커버하고, 다양한 지역의 지리적 환경이 다르므로, 이는 선로 설치에 서로 다른 영향을 미치기 때문입니다. 많은 지역에서 극심한 기후 문제(예: 추운 겨울과 더운 여름)가 전력 송배전선의 운영에 영향을 미칩니다.

또한, 전력선의 설계, 설치, 유지보수에도 어려움이 있습니다. 예를 들어, 상대적으로 외딴 지역에서는 전력 송배전선 근처에 자라는 나무가 선로의 안전에 위협을 줄 수 있습니다. 나무의 계속적인 성장으로 인해 설치된 선로와 접촉하여 전력 안전 고장이 발생할 수 있습니다. 온도가 상승하면 도체의 처짐이 증가하여, 이로 인해 전력망 고장이 발생할 수도 있습니다.

점점 발달하는 산업과 농업은 전력 송배전에 대한 더 높은 요구를 제기하고 있습니다. 따라서, 전력 송전의 안정성과 신뢰성을 보장하고, 송전 용량을 증가시키며, 운영 품질을 최대한 향상시키는 것은 현재 전력 종사자들이 직면한 주요 도전 과제입니다.

4 전력 송배전선의 운영 및 유지보수 대책

전력 송배전선의 안전 조기 경보 시스템 개선: 중국의 지형과 기후 특성으로 인해 전력 송배전선의 유지보수에 많은 어려움이 있습니다. 따라서 실제 상황에 기반하여 전력 송배전선의 조기 경보 시스템을 설립하여 존재하는 문제를 식별하고 효과적인 해결책을 취해야 합니다.

중국의 지리적 또는 기후적 요인으로 인한 전력 송배전선의 운영 및 유지보수의 어려움을 해결하기 위해 현대 과학 기술 수단을 활용하여 해당 조기 경보 시스템을 설립해야 합니다. 전력 송배전선 인근 지역의 상태를 실시간으로 모니터링하여 동적 관리를 실시해야 합니다.

또한, 지역 기후 정보를 지속적으로 수집하고 정리하여 조기 경보 시스템이 항상 실시간 모니터링 모드에 있도록 해야 합니다. 이렇게 하면 선로에서 비정상적인 상황이 발생하면 즉시 경보를 발령하여 관리 인원이 정보를 받아 관련 조치를 취하고 전력 시스템의 안정적인 운영을 유지할 수 있습니다.

4.1 전력 송배전선의 순찰 검사 강화

• 전력 송배전선의 안전한 운영을 위해 선로의 검사 및 유지보수를 강화해야 합니다. 구체적인 검사 항목은 다음과 같습니다:

• 서비스 드롭 선과 건물/지면 사이의 거리, 그리고 선로 간의 거리가 지정된 범위 내에 있는지, 선로의 노화나 부식 현상이 있는지 확인합니다.

• 선로의 지지대가 안정적인지, 지지대에 손상이나 녹이 없는지 확인합니다.

• 선로 주변 환경을 점검합니다. 예를 들어, 근처에 폭파 프로젝트가 있다면, 폭파 프로젝트가 표준화된 폭파 신청 절차를 가지고 있는지, 폭파 안전 조치가 적절한지 확인합니다.

4.2 선로의 화재 예방 강화

• 전력 송배전선의 안전한 운영을 위해 실제로 화재 예방 작업을 강화해야 합니다:

• 전력 송배전선의 통로 내 잠재적인 화재 위험을 포괄적으로 청소하고 조사하여 화재 발생 확률을 줄이고, 선로 운영의 유지보수 및 관리를 강화합니다.

• 선로 정보의 커뮤니케이션 및 관리를 강화하여 전력 송배전선의 운영 상태를 동적이고 포괄적으로 파악하고, 실제 산불 예방을 위한 비상 대응 계획을 개선합니다.

4.3 전력 송배전선의 번개 보호 강화

• 전력 송배전선의 고유한 특성으로 인해 완전한 번개 보호를 달성할 수는 없습니다. 따라서 선로의 안전한 운영을 유지하기 위해 번개 보호 조치를 취해야 합니다:

• 대응하는 결합 지상선을 설치합니다.

• 타워 기초의 접지 저항을 감소시키는 것은 선로의 번개 저항을 향상시키는 효과적인 방법입니다.

• 번개 방지를 위해 아크 억제 코일을 채택합니다.