特高壓輸電線路安全運(yùn)行技術(shù)的現(xiàn)狀

文/楊力 曾盼盼

特高壓電網(wǎng)具有容量大、損耗低、輸送距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，是其他超高壓等級(jí)電網(wǎng)無法達(dá)到的。1000千伏交流特高壓輸電線路的供電能力是500千伏超高壓交流輸電網(wǎng)的5倍，因此，國家大力發(fā)展特高壓電網(wǎng)。然而特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，很容易受到風(fēng)雨雷電等自然災(zāi)害的破壞，從而導(dǎo)致電路故障。因此必須加強(qiáng)對(duì)特高壓輸電線路的運(yùn)行檢修，確保電網(wǎng)安全有序運(yùn)行。

1 特高壓輸電線運(yùn)行特點(diǎn)

特高壓輸電線路范圍廣、輸送距離遠(yuǎn)、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、氣候多變，很多地區(qū)屬于輸電線路故障多發(fā)地區(qū)，容易遭到雷擊等問題。其次特高壓輸電線路的絕緣子串比較長，經(jīng)過不同地區(qū)，線路很容易污染，所以對(duì)線路防污要求比較高；我國大部分特高壓輸電線路經(jīng)過高寒地區(qū)，氣候比較寒冷，輸電線路很容易結(jié)冰，由于導(dǎo)線橫截面積比較大、分裂數(shù)量多，所以導(dǎo)致覆冰超載、不均勻覆冰等問題；特高壓輸電線路的檔距長、電壓等級(jí)高，線路受到風(fēng)雨等因素的影響，可能出現(xiàn)風(fēng)偏事故。此外，由于我國特高壓電網(wǎng)輸電線路運(yùn)行時(shí)間比較短，關(guān)于線路檢修技術(shù)還不是很成熟。因此，需要各運(yùn)維單位根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的運(yùn)行檢修技術(shù)和方案。

2 特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

2.1 輸電線運(yùn)行檢修一體化技術(shù)

近年來，隨著電力技術(shù)的發(fā)展以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)管理模式已經(jīng)無法適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展需求。為了確保電力設(shè)備的運(yùn)行安全，運(yùn)維單位大多數(shù)采取定期檢修的方式，對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行檢修，這樣很容易一些設(shè)備檢修過度，減少設(shè)備的使用周期，浪費(fèi)人力和物力，提高運(yùn)維成本。其次，由于電網(wǎng)的快速發(fā)展，使得檢修的設(shè)備不斷增多，這一定程度上增加了電力檢修人員的工作負(fù)擔(dān)。將輸電線路運(yùn)行狀態(tài)和檢修一體化，不但可以提高電力設(shè)備的使用壽命，減少檢修人員的工作量，而且可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

電網(wǎng)運(yùn)行檢修一體化技術(shù)指將傳感技術(shù)、采集技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、識(shí)別技術(shù)等應(yīng)用在電網(wǎng)中，為輸電線路運(yùn)行和檢修一體化技術(shù)提供了技術(shù)支撐。建立輸電線路運(yùn)行和檢修一體化信息平臺(tái)，通過信息采集技術(shù)實(shí)時(shí)采集輸電線路運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)揭惑w化信息平臺(tái)，信息平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果輸電線路的各項(xiàng)參數(shù)超過了設(shè)置參數(shù)，那么系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，信息平臺(tái)人員立即發(fā)現(xiàn)異常線路，并根據(jù)定位系統(tǒng)及時(shí)找到線路故障位置，減少了線路排除的時(shí)間。

2.2 帶電作業(yè)技術(shù)

帶電作業(yè)技術(shù)指在高壓電氣設(shè)備上不停電進(jìn)行檢修、測試的一種作業(yè)方法。由于特高壓輸電線路桿塔高、塔頭尺寸大、線路走廊寬度大、電壓高等特點(diǎn)，增加了帶電作業(yè)的難度。帶電作業(yè)前必須確定最小安全間距、最小組合間隙以及絕緣工具最小有效絕緣長度等問題，防止特高壓電磁場對(duì)作業(yè)人員造成身體的影響。特高壓交直流輸電線路帶電作業(yè)最大操作過電壓為1.72p.u，相地操作過電壓前時(shí)間>3000us，通過線路桿塔的實(shí)際結(jié)構(gòu)，帶電作業(yè)的具體位置進(jìn)行綜合分析，并進(jìn)行帶電作業(yè)間隙放點(diǎn)試驗(yàn)，計(jì)算帶電作業(yè)的危險(xiǎn)率。根據(jù)放電測試，得到特高壓帶電作業(yè)絕緣工具的最小有效絕緣長度。然后穿戴好防輻射屏蔽服、屏蔽帽和鞋子，1000千伏電壓帶電作業(yè)人員進(jìn)行電位轉(zhuǎn)移的時(shí)候，必須使用電位轉(zhuǎn)移棒減少電位轉(zhuǎn)移時(shí)的脈沖電流，以免電流過大，直接燒毀屏蔽服。直線塔乘坐絕緣吊籃蕩入法或者沿著絕緣平梯進(jìn)入法；耐張塔等電位作業(yè)法主要是沿著耐張絕緣子串進(jìn)入法。特高壓輸電線帶電作業(yè)時(shí)必須遵守國家《送電線路技術(shù)導(dǎo)則》、《同塔多回輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》等相關(guān)措施，不同的桿塔結(jié)構(gòu)采用不同的作業(yè)方法。

2.3 直升飛機(jī)巡視技術(shù)

由于我國輸電線路的施工范圍廣，施工環(huán)境復(fù)雜，輸電線路經(jīng)過丘陵、山區(qū)、農(nóng)田以及工業(yè)區(qū)，特高壓輸電線路的桿塔高、覆蓋面積廣，采用常規(guī)的檢測方法無法對(duì)線路進(jìn)行檢修。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將直升機(jī)應(yīng)用輸電線路檢修中，在無人區(qū)機(jī)械能線路巡視和檢修。將紫外探測器、紅外測溫儀、超聲波檢測儀安裝在直升飛機(jī)上，通過這些設(shè)備可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)地線、鐵塔、絕緣子等存在的問題，并確定線路位置。通過計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，系統(tǒng)可以自動(dòng)觀察、巡視，根據(jù)缺陷問題自動(dòng)生成處理方案，方便電力企業(yè)（運(yùn)維單位）制定檢修計(jì)劃。直升機(jī)巡視技術(shù)具有檢修效率高、速度快，每天可以完成100基塔的巡視任務(wù)，而且不容易受到地域限制，幫助檢修人員運(yùn)送檢修材料和設(shè)備。2013年12月至2014年3月，在浙北——福州工程超高壓電網(wǎng)，采用KA-32直升飛機(jī)進(jìn)行巡視，并利用直升飛機(jī)運(yùn)輸物料，直升飛機(jī)累計(jì)飛行時(shí)間140個(gè)小時(shí)，吊運(yùn)853詞，共運(yùn)輸材料2400噸，將直升飛機(jī)運(yùn)用到輸電線路檢修工作中，緩解了無人區(qū)施工壓力。

1000千伏山西晉東南——南陽——荊門特高壓交流電網(wǎng)工程，東起山西長治市，經(jīng)過河南南陽開關(guān)站，最終達(dá)到湖北荊門變電站，全場654公里，該線路2009年正式投入運(yùn)行。線路運(yùn)行5年以后，為了確保輸電線路的安全、可靠，2014年4月10日首次對(duì)1000千伏特高壓電網(wǎng)南荊I線進(jìn)行500萬千伏大負(fù)荷試驗(yàn)，為了確保試驗(yàn)的安全性，運(yùn)維人員對(duì)沿線進(jìn)行巡視，對(duì)線路關(guān)鍵部位用紅外測溫儀進(jìn)行測量，高速公路、鐵路路段則進(jìn)行安全距離測量，重大安全隱患的線路則采取帶電作業(yè)方式消缺。

3 結(jié)束語

在實(shí)際應(yīng)用中，由于特高壓輸電線路的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，無法使用一種巡視檢修技術(shù)，可能需要多種檢修技術(shù)同時(shí)進(jìn)行確保輸電線路的運(yùn)行安全性和可靠性。