特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究

孫臣　李啟俊

摘?要：特高壓輸電線路具有較多的優(yōu)勢(shì)，如容量大、電功率大、波抗拒小等，因此在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到廣泛的使用。但是特高壓輸電線路一旦出現(xiàn)故障，那么就會(huì)降低靈敏度，并且工作效率也會(huì)下降，對(duì)高壓輸電運(yùn)行的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。隨著特高壓輸電線路規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在運(yùn)行的過(guò)程中所面臨的挑戰(zhàn)也越來(lái)越多，相關(guān)運(yùn)維人員要根據(jù)特高壓輸電線路的特征，對(duì)相關(guān)運(yùn)維技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新與改進(jìn)?；诖耍疚脑敿?xì)的分析了特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：特高壓輸電線路;運(yùn)行維護(hù)技術(shù);現(xiàn)狀

電力發(fā)展離不開電網(wǎng)的鋪設(shè)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，龐大而嚴(yán)密的電網(wǎng)正在征服中國(guó)的每一寸土地，它們對(duì)中國(guó)的工業(yè)發(fā)展、人民生活水平的改善作出了巨大的貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，面對(duì)遍布全國(guó)各地，且錯(cuò)綜負(fù)責(zé)的線路情況，做好配電線路的運(yùn)行維護(hù)檢查至關(guān)重要。這是對(duì)人民群眾用電安全的負(fù)責(zé)，對(duì)中國(guó)電力建設(shè)更是有著非比尋常的意義。

1 特高壓輸電線路概述

1.1?桿塔結(jié)構(gòu)

特高壓輸電線路的電氣間距與傳統(tǒng)輸電線路相比更大，因此所需的桿塔高度標(biāo)準(zhǔn)也更大，通常特高壓輸電線路的電線需要離地至少26m以上。同時(shí)在設(shè)計(jì)桿塔高度時(shí)也應(yīng)考慮到輸電電線在兩塔之間的下垂問(wèn)題，因此實(shí)際建設(shè)的特高壓輸電線路的桿塔在水平排列時(shí)，高度應(yīng)至少高于50m以上，而進(jìn)行三角排列的輸電桿塔高度更是需要在60m以上。此外，特高壓輸電線路對(duì)桿塔的支撐強(qiáng)度要求也比傳統(tǒng)輸電線路更高，而桿塔的支撐強(qiáng)度主要由桿塔高度與應(yīng)力兩方面決定，因此在特高壓輸電線路的應(yīng)力為電壓500kV的傳統(tǒng)輸電桿塔兩倍的情況下，其強(qiáng)度就應(yīng)是500kV傳統(tǒng)輸電桿塔強(qiáng)度的4倍以上。同時(shí)特高壓輸電線路的桿塔根開也比傳統(tǒng)輸電線路桿塔更大，其實(shí)際根開設(shè)計(jì)應(yīng)為15m×15m左右，以此有效降低特高壓輸電桿塔的實(shí)際用材量，節(jié)約施工成本。

1.2?導(dǎo)線結(jié)構(gòu)

特高壓輸電線路中的交流線路通常使用八分裂導(dǎo)線，各導(dǎo)線之間的間距應(yīng)保持在40m以上的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)地線之間的間距也應(yīng)至少在30m以上。值得注意的是，呈三角排列形式的桿塔導(dǎo)線之間的間距則應(yīng)保持在20m以上范圍，并使用間隔棒來(lái)隔開各個(gè)子導(dǎo)線，以維護(hù)導(dǎo)線的絕緣性防止相應(yīng)事故的發(fā)生。

2 特高壓輸電線路檢修與維護(hù)的難點(diǎn)

2.1 雷電問(wèn)題

在輸電工作中，一個(gè)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容就是雷電問(wèn)題，但因?yàn)樘馗邏狠旊娋€路自身具有較強(qiáng)的絕緣性，因此，受到雷擊避雷線或塔頂而損害線路的可能性十分低。但是，因?yàn)樘馗邏狠旊娋€路具有較高的塔桿與電壓，使得導(dǎo)線十分容易發(fā)生向上先到，使得電線成為雷電的導(dǎo)電棒。而正是因?yàn)樘馗邏狠旊娋€路具有該特性，導(dǎo)致其自身可以引來(lái)雷電，雷電不收避雷針的干擾直接向?qū)Ь€擊入，進(jìn)而嚴(yán)重的威脅了線路安全。因此，特高壓輸電線路也十分容易受到雷擊，該問(wèn)題是線路安全運(yùn)行中急需要解決的一個(gè)問(wèn)題。該問(wèn)題在高海拔地區(qū)十分顯著，因?yàn)槔讚舳l(fā)生的跳閘事故十分常見。

2.2 人為因素

除了雷電等環(huán)境因素，影響特高壓輸電線路的因素還有人為因素，特別是因?yàn)橥饬Χ鴮?dǎo)致線路破壞發(fā)生故障，但是該問(wèn)題時(shí)常發(fā)生。有的山區(qū)會(huì)有一些開礦以及開山等情況，在這個(gè)過(guò)程中有一些爆破作業(yè)，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致特高壓輸電線路被炸斷，進(jìn)而出現(xiàn)斷電事故。另外，在一些農(nóng)村地區(qū)，因?yàn)槿狈茖W(xué)合理的輸電線路鋪設(shè)以及房屋建造，導(dǎo)致線路之間出現(xiàn)纏繞的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生較大的安全隱患，并且在對(duì)秸稈焚燒的過(guò)程中，也十分容易出現(xiàn)輸電線路燒毀的情況[1]。城市的特高壓輸電線路也會(huì)受到工程建設(shè)的影響，例如有些大型的設(shè)備開展施工的時(shí)候，一旦施工人員出現(xiàn)指揮不當(dāng)?shù)男袨椋敲淳蜁?huì)導(dǎo)致特高壓輸電線路十分容易被撞斷，進(jìn)而發(fā)生安全事故。

3?特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀研究

3.1直升機(jī)線路巡視技術(shù)

考慮到特高壓輸電線路的分布范圍廣、輸送距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，而且輸電線路的站點(diǎn)通常相隔較遠(yuǎn)，還有一些分布在山區(qū)等偏遠(yuǎn)地帶，因此，線路會(huì)面對(duì)不同的地域氣候變化，而偏遠(yuǎn)山區(qū)則由于交通不便很難派出巡視人員，再加上桿塔的高度較高也為運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)了困難。傳統(tǒng)的人工巡視方法已經(jīng)不符合現(xiàn)階段特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)需求，而通過(guò)直升機(jī)線路巡視方法則可以高效便捷的完成當(dāng)前的巡視工作。

直升機(jī)線路巡視技術(shù)是通過(guò)在直升機(jī)上安裝紅外線等巡視裝備，然后直升機(jī)飛行到巡視地區(qū)，在高空完成紅外測(cè)溫、紫外探測(cè)等巡視信息采集業(yè)務(wù)，根據(jù)信息分析來(lái)判斷輸電線路有沒有損壞或者安全隱患，同時(shí)要檢查輸電線路是否存在接頭過(guò)熱、絕緣失效等問(wèn)題3。現(xiàn)在的直升機(jī)在特高壓輸電線路高空巡視中，還可以將目測(cè)與機(jī)械工具觀測(cè)相結(jié)合，在對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)分析時(shí)可以使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，有利于短時(shí)間內(nèi)識(shí)別線路的缺陷問(wèn)題。與傳統(tǒng)的人工巡視相比，直升機(jī)線路巡視技術(shù)突破了空間限制，因?yàn)楦呖昭惨?，所以不用?dān)心交通不便或者地形地貌的干擾，讓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)變得更加高效、安全、快捷。而且直升機(jī)內(nèi)可以攜帶相關(guān)巡視儀器，無(wú)疑讓巡視工作的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高。

3.2智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)

智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)是信息化的技術(shù)手段之一，可以通過(guò)對(duì)特高壓輸電線路全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)管理，一方面可以及時(shí)捕捉到輸電線路以及其他相關(guān)設(shè)施的實(shí)時(shí)工作情況，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患;另一方面，在輸電線路檢修時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)也可以提供準(zhǔn)確的故障信息，有利于檢修工作的有序開展。智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)是溫度、絕緣子、氣象變化、桿塔傾斜度等，以此實(shí)時(shí)掌握輸電線路各設(shè)備的運(yùn)行情況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排查線路中可能存在的故障隱患，從而進(jìn)行高效、迅速的線路運(yùn)行維護(hù)作業(yè)[4]。但是，當(dāng)今我國(guó)的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不夠成熟，而且存在與電力企業(yè)輸電設(shè)備不兼容的問(wèn)題，這就使得電力企業(yè)要加大自主研發(fā)力度，讓監(jiān)測(cè)技術(shù)與特高壓輸電線路不斷匹配。

3.3線路帶電作業(yè)技術(shù)

現(xiàn)階段電力企業(yè)的特高壓輸電線路的帶電作業(yè)有檢修維護(hù)、線路帶電檢測(cè)等。而且750 k V以下電壓的輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)完善，在作業(yè)中用到的工具、安全防護(hù)、技術(shù)手段都已經(jīng)趨于成熟。因此相關(guān)研究單位已對(duì)特高壓輸電線路的帶電作業(yè)進(jìn)行試驗(yàn)研究，以此確定特高壓線路與傳統(tǒng)輸電線路之間帶電作業(yè)的差異，并由此確定特高壓輸電線路帶電作業(yè)的最小安全間距等標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)研發(fā)各類絕緣作業(yè)工具與絕緣屏蔽服來(lái)滿足特高壓線路作業(yè)的需求，以此確保輸電線路帶電作業(yè)的安全與效率。

4?改善現(xiàn)狀的建議

運(yùn)行維護(hù)是對(duì)線路做好保護(hù)工作，例如在特高壓輸電線路旁設(shè)立警示牌，隔離帶;對(duì)周邊居民進(jìn)行宣傳教育，讓人民明白輸電線路的重要性。同時(shí)在輸電工作中，也要嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行作業(yè)，保證操作精確熟練，降低因違規(guī)作業(yè)或錯(cuò)誤操作致使線路在運(yùn)行中出現(xiàn)故障。而檢修則是在線路的日常工作中，定時(shí)定期派出巡視人員，檢查線路中有沒有隱患，防范于未然，將線路故障保持在可控范圍內(nèi)。一旦出現(xiàn)事故，要及時(shí)處理，將事故造成的危害降到最低。在檢修前，負(fù)責(zé)人可以編寫檢修計(jì)劃書，按照具體情形，合理安排檢修任務(wù)與人員，提高工作效率。有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)制定檢修計(jì)劃，定期對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行排查維護(hù)，發(fā)現(xiàn)隱患，解決問(wèn)題。輸電線路出現(xiàn)故障時(shí)，要通過(guò)巡視找到故障點(diǎn)，采用分段檢查法等科學(xué)手段對(duì)線路故障進(jìn)行高效處理，減少了檢修時(shí)間，使停電時(shí)間大大縮短，有效降低了停電造成的經(jīng)濟(jì)損失。

5?結(jié)語(yǔ)

在輸電線路的維護(hù)和檢修中，供電企業(yè)需要投人更加優(yōu)良的新興技術(shù)、新型設(shè)備，讓遍布全國(guó)的輸電線路集中走向智能化、自動(dòng)化。只有這樣，才能有效降低線路故障的發(fā)生率，減輕人力負(fù)擔(dān)，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為人民提供更加安全可靠電源。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡敏.特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析[J].湖北電力，2011，35（6）：1-6.

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[3]高嵩，劉洋，路永玲，等.交流特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀綜述[J].江蘇電機(jī)工程，2014，33（2）：81-84.