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摘要:随着城市化进程的深化,高压输电线路越来越普遍地应用于城乡建设,其日常维护也逐渐成为一个共识性的问题。电力网络进行日常维护时,工作人员应该根据其高压线路的运行特点,结合高压线路运行维护的成功经验,实施有效的维护,包括排查故障、检测运行指标、巡视和带电作业等内容。确保高压输电线路的正常运行,实现安全、稳定、可靠的输电目标。
关键词:高压输电线路;运行;维护
电力是社会生产与人们生活不可或缺的一种能源,更是国民经济发展的重要依靠,因此提高其运行与维护的管理水平具有重大的现实意义,高压输电线路由于其自身的特点以及延伸环境,都决定了使用后的维护工作与一般电路的维护有着极大的区别。下面结合自己的工作谈谈高压输电线路的维护工作体会。
1.高压输电线路的维护特点
(1)高压输电线路的结构参数高,比一般输电线路的参数要高出许多。高压输电线路杆塔高、绝缘子串长、片数多、吨位大。这是与其它普通线路不同的主要区别。
(2)高压输电线路运行参数高,对于1000kV的交流电路输电的运行,因为额定电压等级过高,沿线带电体形成的电磁场具有极大的强度,且线路长,沿线经过区域的地形特征复杂多样,也是区别与其它输电线路的又一个特点。
(3)高压输电线路运行可靠性要求高,1000kV输电线路在电网中发挥着重要作用,输送电力的容量巨大,具有重要的地位,其运行的可靠性要求也相对高,安全性更是运行过程中的重要参数。
(4)高压输电线路的雷击率高,高压交流输电线路的杆塔高度和宽度,都明显超过普通线路标准很多,相应地引起雷击的可能性也高,概率明显高于普通输电线路。雷击断电问题一直困扰着电力部门的输电工作。所以预防雷击成为高压交流输电线路维护的主要工作内容之一。
(5)绝缘子串的防污问题艰巨,输电线路的额定电压和绝缘子串的长度和片数呈非线性趋势,额定电压越高,绝缘子串长和片数也要增加。线路的线性特征,以及我国地域的辽阔,大气环境复杂多样,高压线路的污秽问题,也是日益突出地摆在人们面前,输电过程中,对绝缘元件的可靠性,也提出了更高的要求,防污闪问题,成为高压输电线路维护的又一项重要内容。
(6)高压输电线路的防风偏要求高,高压线路的杆塔高度,直接导致线路的风速高度换算系数提高,高压线路的绝缘子串更长,导致同样风偏角下空气间隙大幅度减小。一旦输电线路发生风偏放电跳闸现象,重合成功率不高。
(7)高压输电线路的覆冰情况严重,大气中的水汽含量随着空中高度的增加而增加,高压输电线路杆塔的高度,使得空气中的水汽含量相对较高,过冷却水向着线路移动过多,就会导致线路覆冰现象出现。
2.输电线路的防护措施
2.1输电线路的检测技术
输电线路是电力系统的动脉,电路的运行安全是保证电力供应的重要条件,也是电力部门获得效益的基本保障。所以保证输电线路的运行安全对于电力部门的工作来说显得尤其重要。目前电力系统检测还没有具体的科学的标准,一些地区采用红外检测的手段,其特点是远距离、不停电、不接触、不解体等特点,为高压输电线路的检测提供了一种先进的手段。同时也根据实际经验,采取绝对温差判别法,对输电线路进行缺陷的判断。
2.2输电线的热故障
电气设备的热故障主要分为外部热故障和内部热故障两种,电路的内部热故障主要是包括固体绝缘、油绝缘和包含在内部的回路故障,外部故障一般是指裸露在空气中线路的接头,因为接触不良,在强电流的冲击下,由于电阻增大,接头部分温度升高,时间一长,就会出现故障。输电线路内部故障一般都会产生高热,比如电缆出现问题,其周围的材料就会传导内部的热量,局部温度就会升高,检测故障点周围材料的温度来确定电路内部的故障点。根据《高压直流架空送电线路技术导则》(di436—91)的规定,钢心铝绞线工作温度最高为70℃,导线连续处两点间的电阻不应该大于相同长度导线间的电阻,连接处的温度,不能大于被连续导线的温度,电气负荷的载流量不能小于导线的载流量。
2.3线路上的瓷质绝缘子故障
绝缘子暴露在外面,受空气中有害成分的侵蚀,绝缘子的瓷质部分极容易变污浊,雨季或超市气候,污秽物吸收空气中的水分,增强了物质的导电性,这种情况容易增加电耗,同时还可能引发闪络事件。排除这种故障的做法是保证购买的绝缘子质量合乎相关要求,对于已经安装的绝缘子,应随时排查,发现有磁裙缺陷或者出现裂纹的,及时予以更换,避免发生故障引起大的损失。尤其是绝缘子老化或者质量不合格时,及其容易发生闪络事故。
3高压输电线路运行中出现的问题
3.1雷击
雷击事故通常发生在城市郊区,或者是田地。在城市中,高压输电线路虽然很高,但是其周围往往存有一定的有高大建筑,这些建筑物都有避雷针,雷击事故在城市发生的概率非常小。当然,也有的建筑的避雷设施已经损坏,不能够起到良好的避雷效果。而在在城市郊区,或者是田地,则非常容易发生雷击事故,一旦发生雷击事故,后果将不堪设想。
3.2鸟害
通常情况下,鸟类的翅膀展开以后能够达到40厘米以上,联络密集的高压线路是许多鸟类动物筑巢的好地方,假如鸟落在了横担上,一旦鸟张开翅膀,那么很容易导致短路故障的发生,同时鸟类筑巢使用的树枝长短不一,一旦超过40里面,就很有可能发生事故。这样的事故发生的范围相对较广,其中在树木繁多的地方尤为突出,故障维护的难度大,工作量大,而且没有良好的效果,可操作性非常差。
3.3外力破坏
外力破坏通常指的是用户端由于各种故障导致的故障。由于用户的设备原因会导致低压相间短路的问题,还包括变压器被烧坏、电杆被撞断,甚至是高车将线路挂断等都会出现高压输电线路故障。通常情况下,这种由于外力导致的故障,容易掌握故障的发生地点,故障查询工作不繁琐。与此同时,还有一种外力的破坏就是盗窃高压输电线路数设备,甚至有的地区出现过团伙盗窃。在农作物收割季节,出现收割机挂到输电线路上,或者稻草燃烧等引起的高压输电线路故障也是发生过的。
3.4高压输电线路工程施工的现状
现阶段的高压输电线路工程施工的流动性比较大,导致大部分工程项目的承接部门都要将部分任务向外承包,因此在工程项目的施工过程中经常会出现相关施工人员文化素质比较低的情况,并且缺乏一定的组织纪律性,在此基础上就非常容易发生安全事故。随着各级电网工程的不断建设施工,部分电厂为了能够取得更大的经济利润,在进行高压输电线路工程施工的时候,要求相关的施工单位尽可能缩短工期,这样就无法保证工程项目施工的安全性与可靠性,进而为高压输电线路的使用带来了巨大的安全隐患。除此之外,在高压输电线路施工的过程中还存在着人为因素的影响,由于工程项目涉及到的范围比较广,并且比较分散,因此,经常会在拆迁方面与当地居民发生一些争执,进而影响了工程项目的施工进度。针对上述情况,有关工程单位一定要加强对施工预算工作的管理与控制,根据国家相关规范标准的规定予以严格执行预算工作。同时加强对施工签证的管理与控制,在开展签证工作的时候,一定要结合实际情况认真核实,不要出现随便签发的情况。
4高压输电系统继电保护
4.1提高高压变电站设备的电磁兼容性能
加强高压输电系统继电保护装置的研制和开发,努力提高继电保护装置抗扰度的性能,和科研单位联合开发具有高强抗电磁骚扰能力的软件和硬件及其控制平台,使其具有高度的可靠性和稳定性。
4.2建立高压电网动模及试验系统
通过建立模拟系统研究输电线路的保护原理,研发线路运行的保护设备,探讨必要的试验检测手段,研制相应的检测工具;通过数据的分析和研究,确定电网动模的模型和合理参数,促进和加强电磁暂态仿真技术、数字动模系统和传统动模系统的建设,保证技术阶段的科学性。
4.3高压输电系统电气特性仿真
建立电气特性示范工程电磁暂态的数字仿真以及长距离输电线路的仿真模型,使输电线路的运行安全更加可靠和安全。仿真系统的研究内容包括:系统操作过电压及其特点,并联电抗器和串联补偿电容的影响,分布电容的影响,互感器暂态特性的影响,故障切除时间与系统稳定、过电压的关系等内容,从前瞻性的技术预测方面,保证线路的运行。
4.4制定继电保护技术规范
通过研究制定继电保护技术规范,为高压交流电路保护装置的研制提供可参考的科学依据。
4.5电子式互感器的应用
在系统内部开展电子式互感器的研究,把电子技术应用在输电线路的保护中,应用电子互感器可以实现电气设备紧凑化、模块化和智能化,使运行管理更加规范化和科学化。
5高压输电系统继电保护
(1)提高高压变电站设备的电磁兼容性能。加强高压输电系统继电保护装置的研制和开发,努力提高继电保护装置抗扰度的性能,和科研单位联合开发具有高强抗电磁骚扰能力的软件和硬件及其控制平台,使其具有高度的可靠性和稳定性。
(2)建立高压电网动模及试验系统。通过建立模拟系统研究输电线路的保护原理,研发线路运行的保护设备,探讨必要的试验检测手段,研制相应的检测工具;通过数据的分析和研究,确定电网动模的模型和合理参数,促进和加强电磁暂态仿真技术、数字动模系统和传统动模系统的建设,保证技术阶段的科学性。
(3)高压输电系统电气特性仿真。建立电气特性示范工程电磁暂态的数字仿真以及长距离输电线路的仿真模型,使输电线路的运行安全更加可靠和安全。仿真系统的研究内容包括:系统操作过电压及其特点,并联电抗器和串联补偿电容的影响,分布电容的影响,互感器暂态特性的影响,故障切除时间与系统稳定、过电压的关系等内容,从前瞻性的技术预测方面,保证线路的运行。
(4)制定继电保护技术规范。通过研究制定继电保护技术规范,为高压交流电路保护装置的研制提供可参考的科学依据。
(5)电子式互感器的应用。在系统内部开展电子式互感器的研究,把电子技术应用在输电线路的保护中,应用电子互感器可以实现电气设备紧凑化、模块化和智能化,使运行管理更加规范化和科学化。
6高压输电线路杆塔施工
高压输电线路的杆塔施工一般可分为整体组立施工和分解组立施工。其中,整体组立杆塔时,对混凝土抗压强度的要求应达到设计强度的100%;分解组立杆塔时,对混凝土抗压强度要求必须达到设计强度的70~/o。在施工过程中,还应重点注意以下几点:一是在杆塔的起吊设备、绳索规格、起吊方案的选择及起吊现场的布置等方面必须要符合相关的起吊技术标准要求。此外,为防止车位不合理造成起吊困难,起吊杆塔前要根据现场情况合理地选择吊车车位。二是为防止钢管杆在起吊过程中脱节,在钢管杆整体起吊前,应检查其每段之间的插接长度是否满足设计要求,并在插接部位预先做好保护措施。三是在杆塔起吊过程中,要缓慢转杆,防止杆塔突然倾倒。为防止杆塔一侧受力后有些部件会变形损坏,在必要时要采用双吊点同时起吊。起吊的吊点位置应与设计图纸上所标注的位置一致,不能擅自更改。四是在组立杆塔过程中若遇到特殊情况,如组立角钢塔时发现杆件加工尺寸误差太大,无法正常安装,就必须与铁塔加工单位联系更换。
总之,工程施工管理的目标应当全面贯彻“节约投资、提高效益”的原则。输电线路作为供电企业电力系统的重要组成部分,可以说是电力工业的大动脉。对于“大动脉”的质量,关系到整个电力工程的成败,也与我国的国民经济息息相关,做好输电线路的施工技术管理,不但保证了输电线路的健康运行,同时也保证了整个电力工程的质量。
7结束语
综上所述,对高压输电线路的安全运行需要从技术和物质上做好预防工作,输电线路是电网的重要组成部分,是电力系统的动脉,只有动脉血液顺畅,电网的肌体才能有源源不断的能量供应,使社会对电力的需求有充分的保障。而由于技术和设备上的疏忽和不足造成电力传输中的故障,影响了人们的生产和生活,影响了电力企业的社会形象,更影响电能产生的经济效益。做好高压输电线路的运行和维护工作,其意义利在当代功在千秋。
参考文献:
[1]王建海.输电线路状态检修之我见[J].中国新技术新产品,2010(18).
[2]朱长荣.浅谈输电线路在线监测技术[J].中国高新技术企业,2011(9).
[3]梁万鹏.输电线路状态检修技术的运用[J].机电信息,2011(21).