李虎安
(中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司昆明局 云南昆明 650217)
±800kV特高壓直流輸電線路的運行維護與帶電作業
李虎安
(中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司昆明局 云南昆明 650217)
近年來,隨著我國電力事業的發展以及社會用電量的增加,特別是±800kV特高壓直流輸電技術的日趨成熟,從而促進我國電力資源的長距離、大功率輸送。但是,由于±800kV特高壓直流輸電線路具有海拔高、場強大、電壓高的特點,故而使得其在實際運行的過程中容易遭受到外界的影響,使得電力輸送存在一定的故障風險。加強±800kV特高壓直流輸電線路的運行維護,開展線路帶電作業是保證電網安全的有效手段。
±800kV特高壓;直流輸電線路;運行維護;帶電作業
南方電網公司±800kV云南楚雄-廣東穗東的特高壓直流輸電工程,是國家“十一五”重大科技攻關項目,是國務院振興重大裝備制造業的領航工程,楚穗直流輸電工程是世界上第一個投入商業運行的±800kV直流特高壓輸電工程,也是國家特高壓直流輸電的示范工程。該工程西起云南省楚雄州祿豐縣,東至廣東省廣州增城市,途經云南、廣西、廣東三省(區),線路全長1373km,額定電壓±800千伏,輸送容量500萬kW,2009年6月開始單極投入運行。
±800kV云南楚雄-廣東穗東的特高壓直流輸電工程的建設在我國和世界的電力發展史上都具有里程碑意義,是世界輸變電技術創新和我國電網發展方式轉變的標志性工程,其建設有利于推動我國輸變電技術的發展,優化區域資源配置。
為了確保±800kV輸電線路能夠發揮出最大的效益,運行維護單位必須加強對輸電線路的運行維護,并進行必要的帶電作業。本文基于此,主要分析楚穗±800kV特高壓直流輸電線路的運行維護與帶電作業。
(1)±800kV楚穗直流線路安寧局管轄段起于云南省楚雄州祿豐縣和平鎮三灣村的±800kV楚雄換流站,終到云南省昆明市尋甸縣小街鎮黎樹老村。線路所經區域以山地丘陵為主。全長121.411km,共242基鐵塔,其中耐張塔49基(含分體塔2基),直線塔(含直線轉角塔)193基。桿塔呼稱高度最大值83m位于195#塔,所轄段桿塔平均高度55.4m。線路途經最高海拔點位于50#塔,海拔為2543m。檔距最大值位于108#~109#檔,長度為1270m。
(2)全線架設雙避雷線,負角保護值為-11~-15°。在土壤電阻率較高地段,51基桿塔接地網加裝有接地模塊。
(3)管轄段冰區分3種,設計覆冰厚度10mm冰區(分6段)長度約92.3km,15mm冰區(分2段)長度約12.2km,20mm冰區(分4段)長度約17.2km。
(4)管轄段設計污區分為輕、中、重3種。重污區段位于#199~#220段,該處為嵩待高速穿越段。
關于±800kV特高壓直流輸電線路的運行維護措施,筆者進行了相關總結,具體內容如下:
1.1 加強±800kV特高壓直流輸電線路的防雷保護
由于我國的±800kV特高壓直流輸電線路多架設在海拔高的地方,加上其自身的電壓較高,故而在實際的運行過程中容易遭受到雷電的攻擊,不利于電力運輸的安全性以及穩定性的保障。基于此,我國電力部門在進行±800kV特高壓直流輸電線路的運行維護過程中,加強了對于該線路的防雷保護。
在進行雷電的防護過程中,需要技術人員加強對于雷電繞擊的防護。通過相關的研究可以得知:雷電繞擊導線的概率與避雷線保護角的設置有著密切的關系。一般情況下,避雷線的保護角越小,輸電線路遭受到繞擊概率也就越低。基于此,電力維修人員在進行防雷電繞擊的過程中,普遍采用減小避雷線的保護角的方式。
此外,在實際的防雷過程中,超高壓輸電公司昆明局的運行維護人員還采取了諸如降低桿塔的沖擊接地電阻、及時檢測、更換絕緣子等措施,并在日常的工作過程中加強了對于輸電線路的定期巡視以及檢測,從而將老化的零部件進行更換,從而在最大程度上減少了安全隱患出現的概率。
筆者以±800kV楚穗直流線路防雷保護措施為例,進行具體的闡釋。2011年5月12日15時,超高壓輸電公司昆明局檢測到±800kV楚穗直流線路中#0077、#0078出現落雷,并造成了輸電線路的異常情況。電力維修技術人員在實地的勘察過程中發現#0078為易受雷擊地形,其異常桿塔位于山頭(局部制高點),其線路跨越山谷,易形成雷電云。
基于這樣的發現,電力技術維修人員在實際的作業過程中采取了兩個方面的措施:①利用雷電定位系統,收集雷電活動記錄,針對±800kV楚穗直流線路類似故障區段地形桿塔進行比對,劃分出楚穗直流線路多雷區,對多雷區采取綜合性防雷措施,提高防雷能力。②加強對于絕緣子等老舊設施的更換,并逐步采用了新型的避雷設備,從而減少了輸電線路遭受雷擊故障出現的概率,促進±800kV楚穗直流線路運行的安全性能的提升。
1.2 提高±800kV特高壓直流輸電線路的污閃電壓
為了進一步促進±800kV特高壓直流輸電線路的正常運行,電力技術人員在進行日常的運行維護過程中,需要加強低于線路的污染電壓的提高,從而防止由于線路表面因為灰塵等污染物過多而導致的輸電線路運行故障。
在這一過程中,需要電力技術人員加強對于大噸位、高強度的復合絕緣子的使用。之所以大批量的使用復合絕緣子,主要是因為該零部件具有超強的憎水性以及耐污能力,故而在實際的使用過程中能夠起到較好的防污閃效果,并促進運維工作量的降低。
除此之外,在實際的作業過程中,還需要技術人員在污染嚴重的區域進行PRZV涂料的噴灑,從而促進絕緣子憎水性的增強,從而進一步提高絕緣子串的防污能力,實現其抗污閃能力的提升。
1.3 加強污區圖的制定與修訂
此外,在實際的線路運行維護的作業過程中,技術人員還需要結合線路鋪設的實際狀況,加強對于硅橡膠增爬裙的安裝,并促進帶電清掃技術應用,促進電網污情預警系統的建立健全。事實上,該系統的構建,不僅能夠幫助電力技術人員加強對于大氣環境污染值、氣象參數值、絕緣子表面鹽密值等數值的監控,還能夠在相關數值超過規定值的過程中,先進行故障預警,隨后在采取防治措施。
1.4 提高特高壓直流線路的抗冰害能力
前文提到,由于我國的±800kV特高壓直流輸電線路多架設在海拔較高的區域,故而電力線路在實際的運行過程中容易遭受到凍害的影響,使得輸電線路在運行的過程中出現故障,導致電力運輸的安全性以及穩定性遭到不同程度的破壞。
基于此,我國的電力部門在進行±800kV特高壓直流輸電線路的運行維護作業的過程中,需要加強對于該線路抗冰害能力的提升。在這一過程中,一方面需要加強對于線路架設路徑的科學選擇,盡可能的規避多雨地區以及水系發達的區域。另一方面,當線路架設的過程中無法規避上述的區域時,電力技術人員需要加強對于桿塔的增設,并盡可能的縮減檔距。
事實上,該措施的實施,能夠在最大程度上緩解桿塔的荷載力,并減少了因為脫冰的不均勻性而導致的導地線相碰撞事故出現的概率。最終促進了相關效益的取得。
1.5 ±800kV特高壓直流輸電線路的帶電作業分析
按照我國電力行業的相關規章制度而言,一般情況下,在雷、霧、雨等惡劣天氣的狀況下,電力技術人員是不能夠進行任何形式的帶電作業。基于這一狀況,相關人員在進行±800kV特高壓直流輸電線路的帶電作業的過程中,需要加強對于過電壓的操作。
相關的電力作業實踐顯示:只有當直流輸電線路先出現導線對地短路或由于逆變站的負荷引起的過電壓情況之際,電力人員才需要進行過電壓的操作。基于此,電力部門就需要加強對于±800kV特高壓直流輸電線路帶電作業的過電壓基準值的明確,繼而由此促進相關作業效率的提高。
除此之外,相關的電力技術人員還需要加強對于±800kV特高壓直流輸電線路的帶電作業安全距離的合理制定。事實上,相關技術人員在進行±800kV特高壓直流輸電線路的帶電作業過程中,為了進一步促進相關技術人員自身的安全以及相關工作的有序開展,需要相關的人員加強對于帶點作業安全距離的確定。其中需要相關技術人員加強對于輸電線路上方的橫擔以及側面塔身的兩種工況的安全距離的確定。
隨著我國社會的發展以及經濟的繁榮,使得我國的社會生產、生活對于電力資源的需求量日益上升。在這樣的背景之下,我國的電力部門加強了對于±800kV特高壓直流線路的建設,本文基于此,主要分析了±800kV特高壓直流輸電線路的運行維護四種措施,分別是:加強±800kV特高壓直流輸電線路的防雷保護、提高±800kV特高壓直流輸電線路的污閃電壓、加強污區圖的制定與修訂以及提高特高壓直流線路的抗冰害能力,并對±800kV特高壓直流輸電線路的帶電作業進行了闡述。筆者認為,隨著相關措施的落實到位以及我國電力部門的努力,我國的電力事業必將獲得長足的發展,并最終以此為基礎,促進相關的經濟效益以及社會效益的取得,推動我國社會的發展以及進步。
[1]超高壓輸電公司安寧局《±800kV楚穗直流線路現場運行規程》.
[2]《云南至廣東±800kV直流輸電工程(楚雄換流站~田林八桂段)設計說明書及附圖》.
TM84
A
1004-7344(2016)32-0120-02
2016-10-25
李虎安(1963-),男,工程師,大專,主要從事電網特高壓輸電線路運行管理工作。