【关键词】输配电；用电工程；线路安全；运行技术

引言

新时期社会经济快速发展以及人民生活水平的提高，对电力供应的稳定性和可靠性提出了更高要求。输配电及用电工程线路是电力系统的基础，其运行安全关系到电力供应的连续性与电网系统的安全。新时期的电力系统面临诸多挑战，如日益增长的电力需求、复杂多变的自然环境、技术更新换代的需求等。在实际运行中，线路安全同样面临诸多问题。基于这些问题，文章结合先进技术提供可靠解决方案，促进电力系统的现代化与智能化，让输配电线路能够适应未来电力网络建设发展的需求。

一、新时期输配电及用电工程线路运行的挑战

（一）供需平衡与灵活性不足

新型城镇化与产业发展推动用电量持续攀升，预计2030年全社会用电量将达到10.7万亿千瓦时。按照这一设想，年均增速为3.6%。当下空调以及数据中心等高密度用电负荷占比上升，这一趋势下峰谷差加大，部分城市峰谷差超过50%，这加剧了电网的调峰压力。

此外，新能源并网与消纳问题难以解决，风光等新能源渗透率速率提升，并网出现的波动性、间歇性导致电网的调节能力不足。例如，西北地区新能源的弃电率达到15%，需要依赖抽水蓄能、电化学储能、需求侧响应等来提升电力供应的灵活性。新时期国家修筑了许多特高压输电线路，支撑基地电力外送，但跨区域的消纳仍需解决调频调压的问题。在用户侧，互动需求升级。分布式光伏、电动汽车等新型负荷增加，负荷特性从“单向用电”转向“双向互动”。在建设虚拟电厂的过程中，需要整合源网荷储的资源，确保实时电价、负荷控制等供需协同的实现，但现阶段这方面的参与度不足。

（二）输配电及用电工程线路受复杂环境的影响

输配电及用电工程线路的运行环境极为复杂，如强风、冰雪与雷电等，这些会导致导线舞动、杆塔倒伏、绝缘子闪络等，造成十分严重的电力事故。如2023年，南方冻雨灾害发生，造成500 kV线路覆冰，其厚度超过设计值的30%，由于冰雪导致断线事故。南方还要考虑到沿海地区台风的影响，如台风每年导致输电线路停运达到2.3次/百公里。复杂环境影响线路运行稳定性，部分山区，线路容易受到泥石流与滑坡的影响，这会导致塔基的沉降风险增加。沿海盐雾腐蚀更会加剧金属构件的使用寿命缩短30%～50%的问题。部分农网线路中，由于土壤酸碱度不均匀，接地装置腐蚀率非常快。在城市化进程下，大量线路走廊被侵占，施工挖断电缆的事故增加，在偏远地区，线路巡检覆盖率严重不足，依赖人工巡检效率低下。

（三）电力技术更迭快

新能源机组通过变流器接入到电网当中，系统的转动惯性下降60%～80%，这说明接入电网后电力质量反而下降，会引发低频振荡以及次同步谐振等风险。引进柔性体系，柔性直流输电系统虽然可以提高新能源的消纳能力，但是换流阀的故障率比传统设备的故障率更高，这增加了电网运行高质量的隐患。在电网体系中，智能电网、分布式监控终端等覆盖率超过90%，但是在发展中多源数据融合不足，配网自动化系统误操作率达到5%，在系统中区块链和联邦学习等技术还处于试点阶段，跨企业的数据共享机制并没有实现。另外电子技术更迭速度加快，设备的兼容性与运维的复杂性上升，直流配电网与氢储能领域内缺乏统一的技术规范，设备接口的兼容性差异导致建设成本增加[1]。

（四）线路老化、绝缘性能下降

电网运行中材料质量缺陷显著导致寿命缩短，假设劣质绝缘电子在电网中得以运用，击穿率低于标准的15%，部分电缆绝缘层耐候性不足，老化速度快，故障率大幅度增加。工业粉尘区域绝缘子的污秽严重超标，这会引发闪络事故导致线路故障。传统的红外检测仅仅只能发现30%的隐性缺陷，在使用电网巡检技术时，无人机与人工智能（Artificial Intelligence，AI）图像识别技术的覆盖率严重不足，缺乏带电作业机器人的应用，以及高危区域内，人工操作仍旧是主要操作模式。

二、输配电及用电工程线路安全运行技术运用

（一）防雷与防风技术

防雷综合技术体系可防护线路运行安全。通过耦合导线（如良导体架空地线）分流雷击感应电压，从而降低绝缘子串电压梯度，减少闪络概率。