曾靈聰
摘 要:近十年來,江西電網得到了快速的發展,500千伏輸電線路里程不斷增加,從2005年的551公里到現在的4000余公里,點多、線長、面廣。不言而喻,輸電線路運維難度非常大。而輸電線路的安全穩定運行關系到電力的可靠供應,影響著人民群眾的生產、生活。因此,分析和研究輸電線路運維的難點,并提出相應的解決辦法,對提高輸電線路的可靠性具有重要的意義。
關鍵詞:500千伏輸電線路;運維;分析
引言
架空線路主要元件有導線、避雷線、絕緣子、桿塔基礎、拉線、接地裝置和各種金具等[1]。高壓架空線路大都分布在野外,長期處于露天之下,經受雷、雨、火、冰以及大氣污染等各種條件的影響,這些影響在特定的條件下會引發線路故障。為了保證輸電線路的安全穩定運行,必須了解當前500千伏輸電線路運維過程中存在的問題,以便采取有效的預防措施,確保電力供應的可靠性。
1 當前500千伏輸電線路運維中存在的問題
江西省的地形地貌以江南丘陵、山地為主;盆地、谷地廣布,北部為鄱陽湖平原。江西處北回歸線附近,全省氣候溫暖,雨量充沛,年均降水量1341毫米到1940毫米,為亞熱帶濕潤氣候。根據江西的地質和氣候特點,并結合多年來運維的實際經驗,當前500千伏輸電線路運維中存在的問題主要有以下幾點:
(1)外力破壞。外力破壞是指人們有意識或無意識而造成的線路故障,而大量的外力破壞是由于人們疏忽大意、蓄意或對電力的知識了解不夠而引起的。近年來,江西500千伏輸電線路遭到人為過失破壞的問題越來越突出,輕者在線下釣魚或放風箏、違章取土取石、機耕作業,重者野蠻施工、開山炸石以及盜竊、割裂塔材等電力設施等等。一旦發生外力破壞事故,不僅僅對電網產生巨大的影響,而且容易引發群死群傷等惡性重大事故,造成不好的影響。
(2)山火。山火是造成江西500千伏輸電線路跳閘的主要因素之一,多半發生在天氣干燥的秋冬季節以及清明、冬至、農歷年前年后。一般而言,根據歷年山火發生的地段、次數、影響程度等將易發山火區劃分為:一級區段、二級區段、三級區段。一級區段:發生山火可能性小的丘陵山地區段、村民活動少的林區;二級區段:線路兩側100米以內發生過山火,但影響不大區段、線路兩側100米以外發生過較嚴重山火區段、線路附近存在有零星墳墓區段、以茅草和灌木為主的丘陵山地區段、村民生產生活等活動較多的林區;三級區段:因山火造成過跳閘或退出重合閘區段、歷年累計線路附近發生過2次及以上山火區段、線路兩側100米以內發生過山火且煙塵較大或情況較為嚴重區段、線路附近墳墓集中的區段、線路附近林區與農田相結合可能因燒荒引發山火區段。
(3)覆冰。輸電線路覆冰首先是由當天的氣象條件決定的,是受溫度、濕度、冷暖空氣對流、環流以及風等因素決定的綜合物理現象。一般而言,根據線路設計、運行經驗、覆冰程度及覆冰造成的影響,將易覆冰區劃分為:一級區段、二級區段和三級區段。一級區段:設計或運行確定的輕冰區及普通覆冰區段;二級區段:設計或運行確定的中冰區段;曾發生過冰閃跳閘的區段;三級區段:設計和運行中確定的重冰區段;曾因覆冰發生過倒塔、斷線事故的區段。
(4)雷擊跳閘。我省地處亞熱帶濕潤季風氣候區,雨量充沛,雷暴活動頻繁,屬于多雷區、強雷區。據江西省閃電定位系統測定,全省每年落雷40~90萬次,雷擊災害嚴重。根據過電壓形成的物理過程,在500千伏輸電線路上產生的雷擊過電壓分為兩種,一種是直擊雷過電壓,另一種是感應雷過電壓。而雷電對輸電線路危害最大的就是直擊雷過電壓,因為它的峰值很高,可以達到上百萬伏,具有很強的破壞性,極其容易引發線路跳閘,甚至造成人員傷亡。
(5)鳥害。根據鳥害故障的形成機理對鳥害事故進行分析和、歸類,主要分為泄糞類、筑巢類、猛禽類、鳥啄絕緣子和其他類等5類,統計表明,冬春2季是鳥害故障的多發期。根據運行經驗,鳥害多發區大飛禽等鳥類在桿塔上筑過巢的區段、鳥類在掛點上方過巢的區段、因鳥害造成過跳閘的區段。
2 江西500千伏輸電線路的運維重點
根據當前500千伏輸電線路運維中存在的問題,結合以往高壓輸電線路運維的經驗,下面結合自身七年來的工作體會談談輸電線路的運維重點。
(1)外力破壞引發的故障呈現上升趨勢,需綜合各項措施加強防范。一、組織人員加強特巡,及時了解建設業主單位、設計單位、施工單位及作業計劃情況,發現有危及線路安全運行的現象及時制止,必要時安排人員蹲守;二、不失時機地做好電力法規的宣傳,向吊車司機詳細講解電力安全常識和電力設施保護相關法律法規,用真實案例講解誤觸誤碰電力設施給人身和財產安全帶來的危害,起到了從源頭上保護電力設施的重要性;三、在有施工點的線路附近設立警示牌,張貼溫馨提示。適時下達影響線路安全運行通知書;四、與電力警務部門保持密切聯系,嚴厲打擊破壞電力設施行為。
(2)為了防止山火危及輸電線路的安全,應提前做好各項準備工作,防患于未然。一是劃分責任區段,建立火警監測網絡;二是加強防山火教育;三是安裝超視距山火探測預警裝置;四是創新科技手段,有條件引進衛星遙感技術。傳統的山火監測手段是通過人工實地觀測、砍伐輸電線路隔離帶以及通過無人機、飛機巡航來進行山火防控;五是加強輸電線路運行維護,清理好線路通道走廊。實踐證明,清理好線路通道走廊,是最直接最管用防范山火的方法;六是根據天氣情況做好防山火特巡,及時發現山火隱患。
(3)架空線路的覆冰一般發生在初冬和初春時節,氣溫一般在-5℃左右。導線和避雷線上的覆冰有時是很厚的,嚴重時會超出設計線路時所規定的荷載。為了有效防止覆冰引發的線路故障,設計桿塔時就應考慮由于覆冰所形成的外加荷載,選用耐覆冰式的設計,導線采用水平排列的布置方法,加大導線與避雷線的間距;覆冰季節前應對輸電線路進行一次全方位的防覆冰隱患排查,對發現的隱患及時安排人員在覆冰季節前消除,并提前準備好抗冰搶險人員、車輛以及物資;覆冰季節要加強覆冰特巡,采集風速、溫度、覆冰厚度等有效數據,研判下一階段的覆冰發展趨勢要加強對覆冰情況的觀測,對覆冰重要的桿塔可通過電流溶解法或者機械除冰法消除桿塔、導線上的覆冰,提高輸電線路的可靠性。
(4)架空輸電線路防雷工作應認真做好調查研究,把地理、氣
象、運行情況等數據進行統計分析,挖出遭受雷擊的主要原因,并根據實際情況采取綜合防雷措施,只要有以下六種:一是裝設避雷線或耦合地線;二是降低桿塔接地電阻;三是提高架空線路耐雷水平;四是安裝負角保護針;五是安裝可控放電避雷針;六是安裝線路避雷器。
(5)對鳥害故障進行統計分析,發現鳥害故障具有一定的規律性,主要有季節性、時間性、區域性、瞬時性、遷移性、反復性等。根據上述規律基礎,在鳥類活動、筑巢頻繁和遷徙季節,加強特巡,發現鳥巢及時安排人員上塔清理。目前而言,對鳥害故障的技術措施一般有防、驅兩種方式[2]。主要方式有聽覺、視覺、捕殺、化學等方式。在不影響輸電線路檢修的前提下,應盡量采取多種技術措施,尤其是加快新型防鳥措施的研究,最大程度減少鳥害跳閘事故的發生。
3 結束語
時間推移,江西電網也隨之不斷發展、壯大,500千伏輸電線路里程也持續增加。輸電線路的運維工作一項系統性工程,作為江西電網人應增強責任意識,立足崗位提高自身能力,充分利用先進科技手段來做好輸電線路的運維工作,提高設備健康水平,確保江西電網安全可靠運行。
參考文獻
[1]曾昭桂.輸配電線路運行與檢修(第三版)[M].中國電力出版社,2007.
[2]王少華.架空輸電線路鳥害故障及其防治技術措施[J].高壓電器,2011.