浅析特高压输电线路运行维护特点

浅析特高压输电线路运行维护特点

肖建荣高晓红张娟

（国网山西省电力公司检修分公司030032）

摘要：在分析我国特高压架空输电线路的结构特点、运行特点的基础上，分析总结了目前特高压线路运行维护技术的研究现状和亟待解决的问题，指出了特高压线路运行维护技术的发展方向。

关键词：特高压；输电线路；运行维护

1.概述

根据国网公司特高压电网建设规划，到2020年前后，全国“四纵六横”特高压电网线路将达到近20000km，形成“一特四大”的坚强国家电网。按照此规划，目前不同电压等级的交直流特高压线路已相继建成投运，如±800kV向上线、1000kV晋南荆线等。随着投运线路条数的增多，线路运行维护的相关问题愈加突显。因此，针对特高压输电线路特点，分析目前特高压运行维护技术的研究现状和关键技术，总结现有运行维护经验，将对今后保证特高压输电线路的安全可靠运行、提高运行维护检修工作效率和创新运行管理模式等有着重要的意义。

2.架空特高压线路的运行维护特点

2.1特高压输电线路的总体特点

我国的特高压线路主要指电压等级为±800kV的直流特高压线路和1000kV的交流特高压架空线路。由于电压等级高，电气间隙要求大，电磁影响严重，目前设计建造的特高压架空输电线路具有以下总体特点：

（１）线路的结构参数高。为保证足够的电气间隙和限距要求，特高压输电线路的杆塔高、塔头尺寸大、绝缘子串长（较500kV绝缘子串长约一倍）、片数多（同一铁塔上绝缘子的数量比超高压线路约多8倍）、吨位大（单串直线瓷质绝缘子串重约1.5t）。

（２）运行参数高，输送容量大。特高压线路的额定电压为我国最高的电压等级，带电体周围的电场强度较高。为保证特高压线路通流能力、机械性能、电磁环境及供电经济性等要求，特高压线路大多采用分裂导线。

（３）运行可靠性要求高。1000kV特高压交流输电线路输送功率约为500kV

线路的4—5倍；±800kV直流特高压输电能力是±500kV线路的2倍多。一旦线路出现故障，对我国国民经济将产生巨大的影响。因此，线路在可靠性方面有着很高的要求。

2.2特高压线路的运行特点

2.2.1环境特点

由于特高压线路输送距离大，线路长，大多贯穿南北或东西。沿线经过地区的地形、地貌复杂（途经中低山、低山、丘陵、山前平原、山间凹地、垅岗、河流漫滩等），气候多变，气象条件恶劣，许多地区为事故多发区（如山西、河南、湖北、湖南、江西、贵州等地均属于我国输电线路冰害和舞动的易发区，华北为污闪事故区等）。加之途经的高海拔山区具有明显的立体气候特征，微地形、微气象条件复杂，在一个小范围内，由于地形的变化，气候会有很大的差异。

2.2.2故障特点

（１）雷击故障特点。特高压线路的结构特点导致其遭雷击的概率也会增加，因此防雷也是特高压线路故障防治的重点之一。由于特高压线路的本身绝缘水平很高，雷击避雷线或塔顶而发生反击闪络的可能性较低，但特高压线路杆塔高度大，相导线电压高，具有一定的迎雷特性，使得雷云绕过避雷线，直击导线的概率将显著增加。

（２）污闪特点。特高压线路绝缘子串长达十几米，且线路路径长，途经不同污区，使得特高压线路的防污问题更加突出，对线路绝缘子的防污闪特性提出了更高的可靠性要求。

（３）覆冰特点。我国目前投运的特高压线路大多经过重冰区，由于其结构特点，导线截面较大，导线分裂数较多，覆冰重量也会较大，因此，覆冰超载事故、不均匀覆冰及不同期脱冰事故容易发生。特别是脱冰引起较大幅度的跳跃，对特高压线路的影响更为严重。

（４）振动特点。特高压输电线路在运行过程中同样会面临微风振动和舞动问题，由于特高压线路具有电压等级高、档距大、挂点高、分裂数多、导线截面大等特点，给线路的防振、防舞带来了新的问题。由于特高压线路多采用分裂导线，且安装有具有良好耗能减振作用阻尼间隔棒，使得子导线微风振动水平较相同条件下的单导线小得多，因此，对多分裂导线微风振动的防治是有利的。但从高可靠性要求出发，对特高压线路仍需进行防风振设计。特高压线路舞动发生的条件与其它电压等级输电线路基本相同，当线路通过风速为６～２５ｍ／ｓ，覆冰厚度在３～２５ｍｍ，气温－６～０℃，地形为平坦开阔地、江河湖面等雨凇地区时需进行防舞设计。

（５）风偏故障。特高压线路杆塔的大高度和超长的绝缘子串，使得线路发生风偏事故的可能性增加，特别是重污区的“Ｉ”型合成绝缘子因串长、重量轻，在微气象区的影响下，发生风偏故障的可能性较大。因此，在线路途经局地强风带地区时，应进行防风偏设计并采取防风偏措施。

2.3特高压线路的检修特点

（１）线路荷载大，对检修用承力工器具要求高。由特高压线路的结构特点可知，特高压线路的架空线（架空导、地线）、杆塔、绝缘子、金具等结构尺寸大、载荷大，使得现有一般电压等级线路所用的检修工具在尺寸、承载能力、安全措施等方面无法胜任其检修作业要求，因此需要开发研制新的检修工器具或对现有检修工具进行结构改造。

（２）绝缘子串型多，长度大，更换难度大。特高压线路中，直线塔大多数采用Ｖ型合成绝缘子串，而且串型多（整体型、分段组装型），串长大。使得绝缘子串（片）的更换的难度较之一般电压等级线路要困难许多。检修作业中需解决以下关键技术问题：导线垂直荷载大，使绝缘子串受力较大，在更换单片绝缘子或采用整体提升导线法更换整串绝缘子时，荷载转移难度系数较高，需要有安全、高效，可靠的荷载转移方案和相应的配套工器具；耐张串导线水平应力较大，在更换整串绝缘子时，需要考虑提拉导线所引起的过牵引问题，保证载荷转移过程中不出现断线的情况；Ｖ型悬垂串与耐张串长度均较长，常规的承力检修工器具尺寸不适用，比如吊线杆、托瓶架等均无法满足检修要求，从而使检修方案可选性明显降低；绝缘子的片数多，连接金具、保护金具多，对绝缘子的拆装有一定的干涉和牵制，因此需要有相应的合理有效的作业顺序方案。因此，绝缘子检修中需解决作业方式的设计和选择、检修工具的研制或改造、作业中绝缘子的强度及与其他附件之间的干涉问题等。

（３）电压等级高，停电损失大，带电作业为首选检修方法。线路电压等级越高，停电损失越大，为保证供电的可靠性和连续性，特高压线路的检修方式应以带电作业为主，而特高压线路的结构特点（塔头尺寸大，作业空间大）为带电作业提供了一定的便利。但在特高压电压等级很大的情况下，对带电作业的安全性则要求更高。因此，研究试验安全有效的特高压带电作业方法（作业方式、操作规程、确定安全距离、有效绝缘长度等），制定科学、合理的安全保障措施以及研制性能优异、稳定的带电作业工具和防护用具是保证带电作业安全的重要内容。

结束语：

随着特高压线路投运数量的增加和运行维护工作的全面开展，运行单位应加强与科研机构、大专院校合作，在大量采集现场运行维护数据的基础上进一步开展特高压线路运行维护技术的理论研究和试验，改进和完善现有运行维护方法，为我国特高压线路的安全可靠运行提供保障。

参考文献：

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[2]王世杰，汤强，康凯．特高压输电线路绕击率的分析计算［Ｊ］．电力学报，２０１０，２５（５）．

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