探索特高壓輸電線路運行維護模式

楊浩然

摘要：特高壓輸電線路指的是傳輸?shù)慕涣麟妷涸?000kV，以及直流電壓在±800kV以上標準的線路種類。本文以特高壓輸電線路的結構組織特征為切入點，就其運行維護特征與對應的維護技術做細致的探討研究，期望為探究特高壓輸電線路運行中可能存在的問題故障，以及提出相應維護技術解決方法提供有益的參考。

關鍵詞：特高壓輸電線路;運行維護;智能化監(jiān)測

1特高壓輸電線路概述

1.1桿塔結構

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準也更大，通常特高壓輸電線路的導線需要離地至少26m以上。對于非居民區(qū)（人煙稀少的非農(nóng)業(yè)耕作區(qū)）導線離地也至少在18m以上。同時在設計桿塔高度時也應考慮到輸電電線在兩塔之間的弧垂問題，因此實際建設的特高壓輸電線路的桿塔在水平排列時，最低呼稱高為36m，而進行垂直排列的輸電桿塔考慮到避雷線部分，平均塔總高約100m左右。平均檔距約為500m。此外，特高壓輸電線路對桿塔的支撐強度要求也比傳統(tǒng)輸電線路更高，而桿塔的支撐強度主要由桿塔高度與應力兩方面決定，因此在特高壓輸電線路的應力為電壓500kV的傳統(tǒng)輸電桿塔兩倍的情況下，其強度就應是500kV傳統(tǒng)輸電桿塔強度的4倍以上。同時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。

1.2電氣結構

特高壓輸電線路中的交流線路每相導線通常由八分裂子導線組成，普通型號為JL/G1A-630，水平排列單回線路各相間導線之間的間距在40m左右，呈垂直排列形式的桿塔導線之間的間距則約為20m左右。架空地線之間的間距在30m左右。且不超過架空地線與導線垂直距離的5倍。以保證兩地線聯(lián)合保護作用。當雷擊檔距中央地線時，地線對導線發(fā)生的反擊閃絡的耐雷水平宜不低于200kA。保護角在平原地區(qū)不宜大于5°在山區(qū)不宜大于-5°。

2輸電線路運行故障特征

（1）雷擊故障。特高壓輸電線路雖然自身的絕緣性較好，不容易受到雷擊災害的影響。但由于其線路桿塔的建設高度相比傳統(tǒng)輸電線路桿塔更高，并且導線的電壓也更大，因此容易讓桿塔導線成為雷擊的引導。尤其是特高壓輸電線路在途經(jīng)高海拔地區(qū)時，往往輸電線路就位于云層之中，桿塔導線就極易成為雷擊的導電棒，進而引發(fā)雷擊災害與輸電線路跳閘、故障等問題。

從運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見，正極性導線容易發(fā)生雷擊閃絡，這是由于我國的雷電大多為負極性雷，約占90%，由于工作電壓的影響，正極線容易遭受繞擊。

（2）污閃故障。近年來我國各地頻發(fā)的霧霾與沙塵暴天氣，也給特高壓輸電線路的運行帶來污閃隱患與問題。同時在較為寒冷的氣候條件下，此類污閃問題多發(fā)區(qū)還容易引發(fā)冰閃災害，造成輸電線路絕緣性大幅降低，放電現(xiàn)象嚴重等問題。

3特高壓輸電線路運行維護技術的現(xiàn)狀研究

3.1直升機線路巡視技術

由于特高壓輸電線路的建設路程長、途徑區(qū)域廣與覆蓋面積大等特征，加上途徑區(qū)域地勢氣候條件復雜與桿塔高度較高等情況，使得特高壓輸電線路的巡視工作受到極大的挑戰(zhàn)與考驗。傳統(tǒng)的人工線路巡視手段已難以滿足特高壓輸電線路的日常運行維護需求，因此需要使用直升機等設備進行空中線路巡視。此類技術通過在直升機上安設紅外線等巡視儀器，使直升機能在其飛行進程中完成紅外測溫、紫外探測等一系列巡視工作，以此判斷識別輸電線路以及桿塔的各導線與絕緣子是否存在問題隱患，并相應檢查輸電線路是否存在接頭過熱、線路損傷等故障缺陷。當前特高壓輸電線路的直升機巡視，還使用目測與儀器觀測相結合的巡視手段，并使用計算機對儀器觀測數(shù)據(jù)進行自動化處理，以此判斷線路是否存在缺陷問題，并生成故障清單同時列出對應的處理解決措施。由于直升機線路巡視技術與傳統(tǒng)的人工巡視方法相比，具備高效快捷的工作特點，同時其巡視工作并不會受線路所在區(qū)域的地勢條件影響，因此巡視的安全性也能得到有效保障，進而成為當前特高壓輸電線路運行維護所應用的主要技術之一。

3.2在線智能化監(jiān)測技術

在線智能化監(jiān)測技術是特高壓輸電線路進行實時檢修的前提技術條件之一，其技術的應用不但能快速獲取輸電線路及各設施的實時運行情況，為其安全、穩(wěn)定運行提供實時數(shù)據(jù)支持，同時也能為輸電線路的檢修工作提供相應的線路、設備故障信息。當前研究、開發(fā)的特高壓輸電線路在線智能化監(jiān)測技術以及應用系統(tǒng)較多，可對輸電線路中的各類運行數(shù)據(jù)進行高效、精準的監(jiān)測觀察，比如溫度、絕緣子、氣象信息與桿塔傾斜度等數(shù)據(jù)的監(jiān)測工作。此外由于目前我國各在線智能化監(jiān)測系統(tǒng)與設備的生產(chǎn)廠家所使用的數(shù)據(jù)格式等并不一致，因此存在各系統(tǒng)之間難以應用兼容的問題，對此有關技術單位已研究了特高壓輸電線路在線智能化監(jiān)測管理平臺。此平臺集合了各類輸電線路運行數(shù)據(jù)的監(jiān)測技術與系統(tǒng)，并對所有數(shù)據(jù)信息做集中化收集、整理與處理研究，以此實現(xiàn)特高壓輸電線路監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化應用分析。我國目前在特高壓輸電線路上所應用的在線智能化監(jiān)測系統(tǒng)，涵蓋對其桿塔傾斜度、氣候條件、絕緣子等多項數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測，以此實時掌握輸電線路各設備的運行情況，并及時發(fā)現(xiàn)、排查線路中可能存在的故障隱患，從而進行高效、迅速的線路運行維護作業(yè)。

3.3線路帶電作業(yè)技術

目前我國特高壓輸電線路的帶電作業(yè)主要是線路帶電檢測與維護等方面，同時在750kV以下電壓的輸電線路中的帶電作業(yè)經(jīng)驗也較為成熟，相應的帶電作業(yè)手段、工具與安全防護等技術成果已取得較大的積累與突破。因此相關研究單位已對特高壓輸電線路的帶電作業(yè)進行試驗研究，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準，相應研發(fā)各類絕緣作業(yè)工具與絕緣屏蔽服來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結束語

綜上所述，特高壓輸電線路是維護、推動我國經(jīng)濟發(fā)展的重要措施之一，保證其供電的質量與安全成為特高壓輸電線路運行的一大關鍵工作。這需要各研究與維護人員切實加強對線路運行維護技術的開發(fā)利用，通過各類維護技術的實施來確保輸電線路供電、運行的安全穩(wěn)定。

參考文獻

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