高压输电线路状态检修技术浅析

(整期优先)网络出版时间:2021-04-07
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高压输电线路状态检修技术浅析

张晋源

国网山西省电力公司输电检修分公司 山西太原 030000

摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,想要保障不同行业领域的设备可以顺利工作,电力企业需要强化对于高压输电线路的检修力度,保障高压输电线路在运行过程中的安全性和稳定性。因为线路施工技术和线路检修对于维持高压输电线路稳定工作来说非常关键,文章通过介绍高压输电线路的施工技术,提出了高压输电线路检修方法,给我国有关方面提供了相应的参考和帮助。

关键词:高压输电线路;施工技术;检修

引言

电力输送过程需基于高压输电线路完成,作为智能电网的核心构成,高压输电线路的安全稳定运行与否会对整个电网产生直接影响,规模及范围不断扩大的电力系统对高压输电线路的监测提出了更高的要求,设计并完善高压输电线路的在线监测系统仍然是目前研究的重点领域。不断发展完善的智能电网及动态增容技术为输电线路实时高效的监测过程的实现提供了有力支撑,但目前由于受到技术及成本等限制,存在以单点监测为主、尚未组网形成监测系统等问题,输电线路在线监测产品及监测过程的智能化、自动化、互动化水平还有待提高,需通过进一步完善以降低实际使用过程中的故障率、使用及维护成本。

1高压输电线路的特征

高压输电线路的建设意义是将发电厂发出的电供给远方的用户,所以电能必须基于高压输电线来输送,通常来说高压输电线的电压不超过220千伏。相比于低压输电线和普压输电线,高压输电线路的设计和施工工作都具有以下特点:第一,安全性要求高。高压输电线路在输送电能时不仅容量大且效果佳,大多扮演着电源点的角色,一旦出现问题必然会产生极为严重的经济和社会损失。因此,高压输电线路的运行可靠性和安全性要求相对较高。第二,设计施工难度大。高压输电线路可为远距离供电提供保障,这样意味着在线路设计和架设过程中常常会跨越山川峡谷等区域,还将面对复杂的地理环境和气候环境,而且线路长度相对较长。所以,在高压输电线路的设计环节也表现出了复杂性高、干扰因素多和难度大的特点。第三,参数高。高压输电线路的参数高体现在两个方面,其一为运行参数高,额定电压将会在一定程度上干扰周边电厂,会影响区域内居民用电,所以必须及时处理该问题;其二是结构参数高,这表现在体积质量大、杆塔长、绝缘子串长和修复难度高等方面,而且其备品备件的准备要求也相对较高。

2高压输电线路状态检修技术浅析

2.1减少人为输电线路损害的情况

通常,500kV输电线路在郊外铺设的概率较大,很有可能被人为因素干扰。在输电线路的运行管理中,有关单位要配合输电线路周围的地貌环境,与政府部门进行高效的互动沟通,对人为破坏输电线路的情况进行严厉打击。增强相关部门和企业的信息交互,通过建立高效的管理方案,从根本上保证输电线路运作的安全。假如有人对输电线路进行破坏,严厉的惩戒是很有必要的,必须起到警示的作用。在这种条件下,有关单位同样要将输电线路的安全意识向周围居民普及,减少人为因素带来的损坏,使人们潜移默化地认识到输电线路对日常生活的价值,并形成自觉保护线路的观念,减少人为因素带来的损坏。一般电力设备在长期的运转当中会出现故障,为促进电力系统长期稳定的生产效率,电力企业必须做好设备的合理监管,及时学习并掌握输电线路相关的新型技术,降低线路故障发生的概率。输电线路组件的检修是很有必要的,可以了解可能带来的电力故障,并根据实际情况找到合适的解决办法,给出有价值的维修意见和应对措施。此外,工作人员在进行设备的检查时,要对设备的运行状态进行记录分析,分析故障可能产生的原因,给今后的设备维修保养工作提供必要的数据支撑。

2.2无线传感器网络设计要求

(1)支持远距离传输,高压输电线路中传送距离一般同电压等级成正比,220kV的输电线路较长,尤其是特高压输电线路可达到上千公里,可能穿越不同的区域,需以不同区域的实际情况为依据对相应监测设备进行部署,重点监测区域间的间隔可能较远,需网络支持远距离传输功能。(2)灵活的拓扑结构,满足不同线路类型的监测需求,连接不同变电站的输电线路通常呈线性排布,网络节点(安装于杆塔上)则呈线性拓扑结构,通过采用同塔多回(多回输电线路共用一个杆塔)的方式可节省占地资源,由三相导线和架空地线构成一回线路,在需同时监测多条输电线路的情况下,使局部呈网状网络拓扑结构。(3)支持多种数据传输类型,具有较强的灵活性和可扩展性,根据实际对输电线路的分析可知污染、覆冰、振动、外力破坏等是引起线路故障的主要因素,监测数据大致可分为标量数据类型(如盐密泄漏电流、导线温度等)、图像类型(如导线覆冰、线下活动等图像)。异构性的无线传感器节点包含了标量传感器节点和图像传感器节点。除支持多种数据传输外,还需具有较高的传输带宽以满足规模不断增加的监控需求。

2.3杆塔设计

在高压输电线设计工作当中,杆塔设计的主要内容是开展杆塔选型以及杆塔基础设计。目前,杆塔主要用于架设输电线路,依照结构材料差异有木杆塔、钢杆塔、铝合金杆塔和钢筋混凝土杆塔几种类型;依照结构形式划分,有自立塔和拉线塔两种类型;依照使用功能划分有成立塔、大跨越高塔、直线塔和换位塔之分。设计人员需要根据高压输电线的实际架设需求合理选定杆塔类型。同时,在这一环节还应该对杆塔的塔头结构进行科学选择。比如,在平缓地带使用羊字型塔头的杆塔,在地形地质条件较为复杂地区使用干字型塔头的杆塔等。开展杆塔选型工作时,相关工作人员需要从实际出发,基于全面的施工勘查与成本计算选定性价比最高的杆塔型号。在杆塔基础工程设计环节,相关工作人员需要以下两方面加以重视:一方面,是浇筑与基础开挖。在此环节,设计人员必须对施工区域的地质地形条件进行实地勘察,而后选定适宜的开挖方式,为保证结构稳定性奠定基础。而且,在浇筑杆塔基础时,可选择钢筋混凝土结构,并以砂石为浇筑原材料。另一方面,是排水与回填。杆塔基础设计中,排水与回填工作至关重要。为了保证基坑内不积水,坑壁不下滑崩塌,就必须做好排水和回填工作。此时,应合理开挖排水槽,并从夯实土层的角度出发开展回填密度计算和回填土方数量计算,以确保回填工作具备有效性。

2.4监测设备的供电

杆塔上不能悬挂较长的导线,杆塔上使用电池时更换难度较大,且禁止从高压输电线路取电,可安装于杆塔上的节点,监测子站和部分图像传感器节点可采用太阳能供电系统(和节点一起安放在塔上),其所采用的免维护铅酸蓄电池的容量根据实际情况计算获取(包括设备功耗和连续阴雨天数),选取太阳能电池组件则以发电量、电池电压、设备功耗等为依据(连续阴雨天间的最短间隔期间)。合理的供电系统利用充足的光照即可有效满足设备持续供电的需求。此外需注意根据杆塔对承重和抗风要求设计供电系统的体积和重量,导线温度监测节点可采用电磁感应供电方式,避免对导线造成损伤。

结语

综上所述,对于高压输电线路来说,相应的施工人员要加强对于高压输电线路施工技术的应用,并采用科学的方法及时检修输电线路,尽量减少高压输电线路运行过程中存在的不安全因素,从而给不同行业的正常生产和生活提供保障。

参考文献

[1]贾永健.电力工程中高压输电线路施工技术与检修策略研究[J].科技经济导刊,2019,(24):84.

[2]李洪兵.电力工程中高压输电线路施工及检修技术探讨[J].科技资讯,2018,(36):53-54.