论特高压输电线路的运行维护

(整期优先)网络出版时间:2021-10-26
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论特高压输电线路的运行维护

王琛彤

国网陕西省电力公司检修公司 陕西 西安 710000

[摘要]特高压输电线路以其大功率、大容量的特点,为国家输送大量电能,在人们工作生活、社会发展中,发挥了巨大作用。但同时,这类线路一旦出现故障,就可能会大大损害到其灵敏性和工作效率,明显不利于高压输电的稳定性。在我国特高压输电线路项目的建设发展下,对这类线路的运维工作面临着越来越大的挑战,要求不断提高运维技术,才能妥善处理运维过程中的各类问题。本文从特高压输电线路概述及运维特点着手,阐述相应的运维技术,并探讨目前的研究现状。

[关键词]特高压输电线路  运行  维护  技术

随着我国社会经济的发展,综合国力的提升,用电量越来越大,电力在全国各个地区也越来越普及,庞大而严密的电网将覆盖中国的每一寸土地,在工业发展、改善生活上发挥了巨大作用。由于电网铺设较为错综复杂,需要做好线路的运维检测,才能保障人民用电安全。

1特高压输电线路概述

特高压输电线路,即交流电压高于1000kV或直流电压高于±800kV的线路种类。与一般的高压输电线路相比,这类输电线路较长,传输过程中能量消耗较小,送电容量大,能覆盖更大的范围。特高压输电线路结构和运行参数均较大,节省线路走廊,减少电线塔架设数量,成本可以得到较大的节省,有着更大的经济实用性。上述这些都是特高压输电线路的优势所在,但同样,也存在一定缺陷,主要表现在运维上。由于这类输电线路覆盖区域广、路径长,均暴露在自然环境中,受到不同气候的影响,尤其在风沙、雨雪天气下,导线、绝缘子等直接和外界相接触的设备容易积污,线路运行电压高,又不适用于常规检修手段,都对输电线路的运维带来较大困难。如果用的是直流电,还得安装换流站,配备昂贵且复杂的换流设备,使特高压直流输电线路发展造成一定程度上的限制。因此,需要不断探索相关的保护措施,运用科学手段运维,提高相应的运维技术,以确保输电线路系统的正常运转,为大众安全用电提供保障。

2特高压输电线路的运维特点

2.1环境特点

特高压传输线路长,为我国大部分地区供电进行传输,这就决定了这类输电线路中必然有较大一部分都需要穿越复杂的气候、地势条件,面临复杂多变的气象环境,不得不经过事故多发地区。一些高海拔地区有着独特气候,以及复杂的微气象、微地形,都可能会造成线路的不稳定。

2.2故障特点

这类线路所出现的故障,多数和自然气候有关,如雷击、严寒酷暑、污闪等,以及外力引起的故障。虽然这类线路在绝缘性处理上一般较为严谨,不太会直接受到雷击,但由于输电线路杆塔高,电压也高,很可能会出现向上先导,使导线变成闪电的导电棒。尤其在海拔极高地区,处在云层中的电线更可能产生这种引导作用,出现雷击跳闸事故。而雨水冲刷、酸雨腐蚀、太阳暴晒也都会引起线路老化。在特高压线路覆盖区域中,北至黑龙江寒带,西至西藏高原,导线容易在严冬时出现冰冻。特高压导线分裂数多,横截面积大,冰害发生后,损伤范围和程度都更大。当超重冰块压迫杆塔,会引起绝缘子和金具受损,甚至导线断裂,杆塔倒塌。导线会出现热胀冷缩现象,夏季高温使导线膨胀变长,造成短路,冬、夏两季空调用电高峰期都会导致线路负荷明显增多,甚至烧损线路。污闪主要指新疆、内蒙古常见的雾霾、沙尘暴等恶劣天气,在极寒天气时,这些地区还会爆发冰闪灾害,因此需采用大吨位、高强度绝缘子,以及定期清扫导线。除了灾害天气,人为的外力破坏也会造成线路故障。一些施工地段,在人为不当挖掘又没有注意保护电线杆根基的情况下,会在大风天气时因为电线杆摇摆幅度过大,使线路被拉断。违章建筑、风筝、车辆撞击、树线矛盾等在日常生活中较为常见的情况,都是引发线路故障的原因。一些民众砍树时没有注意输电线路安全,台风、雨雪使树木倒伏,压迫线路,种树时未考虑到树线位置关系,随着树木长大,其枝丫接触线路,也会导致线路短路等安全隐患。

3特高压输电线路运维技术探讨

3.1直升机路线巡视技术

特高压输电线路路径长、覆盖区域广,沿途气候、地理条件复杂,杆塔高,均对运维巡视工作提出较多考验。随着我国电网线路覆盖面越来越广,仍沿用传统的人工巡视很难满足日常运维需求,而直升机空中巡视则可有助于解决这一难题。通过安装红外线巡视设备,可以让直升机飞行过程中进行测温、探测等巡视工作,以识别线路和杆塔中的导线、绝缘子有没有出现安全问题,检查输电线路有没有出现接头过热、线路损伤。在直升机巡视中,一般以目测和仪器相结合的方式获取所需数据,运用计算机进行上述数据的自动化处理,发现并生成故障清单的同时,也直接生成相应措施条目。和传统人工巡视相比,这种通过直升机进行的巡视效率更高,也不太会受到地势条件影响,也较为安全,是目前运维的主要技术之一。

3.2在线智能化监测技术

这类技术能快速获得线路和相应设施的运行数据,为线路的实时检修提供可靠的数据信息和故障信息。目前在线智能化监测技术在特高压输电线路检测中运用较多,能对运行中的温度、绝缘子、杆塔倾斜度等方面进行准确的实时监测。但因为当前这类设备生产厂家尚未统一数据格式,不同系统间很难兼容,一些技术单位已开始就这方面的平台管理问题展开了相应研究,其中汇集了各类运行数据的监测系统,对这些系统采集的数据进行集中处理,实施统一化应用分析,能做到实时掌握各设备运行状态,及时排查隐患,进行高效的运维工作。

3.3线路带电作业技术

因为特高压输电线路需要承担很大范围地区内电量输送责任,若出现停运,必将引起巨大经济损失,不仅会让区域内用户无法正常用电,也会影响到电网系统的稳定。所以,需要运用带电作业技术实施线路检修,使线路可持续、稳定的送电,保证居民用电。现行的带电作业主要是线路带电检测和维护,750kV以下电压线路中的相关作业技术及配套的工具、安全防护技术都已发展得较为成熟。研究单位也在此基础上进行特高压输电线路的相关作业研究,找寻特高压和传统线路带电作业存在的不同,研发相应工具和绝缘屏蔽服,以确保特高压输电线路带电作业的安全和效率。

总之,为满足飞速发展的社会需求,特高压输电线路在我国的应用越来越广泛。这类线路有着传输电量大、路线长、耗能低等优势,但由于覆盖地域广,一旦出现故障、停运,将带来巨大的经济损失。所以,有关部门应认真分析特高压输电线路常见故障原因,采取先进技术做好运维作业,为居民安全用电提供保障。

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