高壓輸變電運行維護管理

端悅民 李人杰

國網(wǎng)山東利津縣供電公司 山東東營 257400

摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化的腳步加快，我國電網(wǎng)的規(guī)模也在迅速擴大，當不利條件導致線路故障時就會影響整個電網(wǎng)的安全運行，因此必須做好高壓輸變電的運行維護管理工作。

關(guān)鍵詞：高壓輸變電；運行；維護管理

前 言：輸變線路故障引發(fā)電網(wǎng)系統(tǒng)故障的一個重要因素，電力線路中任何一個部位出了問題，都會引發(fā)連鎖反應，使整個電網(wǎng)的正常運行受到影響。因此，必須加強輸變電運行維護管理工作。

一、我國高壓輸變電技術(shù)的發(fā)展動態(tài)

1、新型材料應用的發(fā)展

在電力設備高電壓大容量化的同時，設備的可靠性方面也取得了矚目成就。斷路器、隔離開關(guān)、電纜、絕緣子和套管的絕緣材料一般由 氣體、樹脂和合成材料代替了傳統(tǒng)的空氣絕緣、充油介質(zhì)或陶瓷材料。合成材料如聚乙烯、聚丙烯作為電纜的絕緣材料在電力系統(tǒng)中已得到廣泛的應用。

近年來出現(xiàn)的高壓發(fā)電機有利于合成絕緣材料的發(fā)展。新型材料合成絕緣子的出現(xiàn)，打破了陶瓷絕緣子百年多的壟斷地位。由于在防火、生產(chǎn)和安裝上的優(yōu)越性，有機合成材料在套管上的應用受到重視，并有最終取代油絕緣材料的趨勢。

2、輸變電技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）直流高壓輸電技術(shù)

直流輸電能高效率、長距離和大容量輸送電能，材料技術(shù)的進步使它擺脫了電力工業(yè)發(fā)展初期因設備絕緣問題受冷落的局面而倍受青睞。

（2）城市大容量高壓輸變電技術(shù)

隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，城市用電量的迅猛增大促進了城市大容量輸變電技術(shù)的發(fā)展。日本交鏈聚乙烯電纜在1965年用于22、66 kV 等級的線路，1975年用于154kV等級的線路，1989年南池上線作為世界上首條275kV長距離線路開始在城市中心運行。由此也促進了高壓交鏈聚乙烯電纜的迅猛發(fā)展，也影響著我國輸變電技術(shù)的發(fā)展。

二、輸變電設備的狀態(tài)檢修

一般來說圍繞狀態(tài)檢修所研究的問題和工作目標進行的系統(tǒng)分析和決策工作主要有以下幾項步驟：

1、故障分類。根據(jù)故障發(fā)展過程，故障可以分為功能故障和潛在故障：按照故障發(fā)生后的可見性又可以將功能性故障分為明顯功能故障和隱蔽性功能故障；按照故障后果的嚴重程度還可以將故障分為隱蔽性故障后果、安全和環(huán)境性后果、使用性后果、和非使用性后果。

2、定義系統(tǒng)邊界。系統(tǒng)邊界的劃分對電網(wǎng)設備而言主要遵循按設備的功能和特點劃分、盡可能與檢修管理系統(tǒng)劃分一致和按停電影響的邏輯關(guān)系劃分等原則進行。

3、確定研究的系統(tǒng)。系統(tǒng)劃分和選擇是進行決策和編制狀態(tài)檢修計劃首先要解決的基本問題，它涉及到資料、圖紙、系統(tǒng)運行和檢修的歷史信數(shù)據(jù)以及同類設備的缺陷故障等諸多信息的收集與分析。

4、編制系統(tǒng)說明和功能框圖，對系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各項功能以及環(huán)境的關(guān)系進行詳細的描述，理清思路。

5、失效模式與故障后果分析。這是狀態(tài)檢修中重要的技術(shù)過程，通過分析可以確定使功能發(fā)生故障的部件名稱、故障模式、原因及后果、危險度以及檢測成功的方法與難度等。

6、系統(tǒng)功能和功能故障進行描述。這是對系統(tǒng)的各項功能以及功能故障進行準確定義，以便對系統(tǒng)的故障進行有效的判斷與識別。

7、檢修方式選擇。在故障模式與后果確定后就要針對性地選擇最有效的檢修方法，所選擇的方法不僅可行，而且應當與其它檢修方法相比技術(shù)經(jīng)濟性最優(yōu)、效果最好。針對故障分類一般按照以下方式選擇維修策略：對于潛在故障和隱蔽性故障采用預測維修或者周期性預防維修；對于安全及環(huán)境性故障必須進行預防維修，如果預防維修不能滿足要求，即不能將故障危害降低到可以接受的水平，必須重新設計或改變工藝流程；對于使用性后果故障，可以根據(jù)經(jīng)濟性選擇預防性、預測性或者事后維修；對于非使用性故障，雖然它是明顯的功能故障，但由于不涉及安全，一般采用事后維修或者結(jié)合其它檢修需求進行維修。

三、電力電纜的狀態(tài)檢測及早期狀況檢測

1、電纜的應力分析

（1）電氣應力。包括運行和暫態(tài)電壓下的電氣應力。

（2）機械應力。因變形、拉伸以及其他由于各種電路的電流產(chǎn)生應力。

（3）熱應力。在不同負載條件下的溫度應力。

（4）化學應力。濕度和污染造成對絕緣材料的化學反應而產(chǎn)生的應力。

2、電纜運用前的測試

（1）測量導體電阻并轉(zhuǎn)換成20℃的值。

（2）根據(jù)不破壞絕緣的標準進行高壓交流試驗。

（3）在不破壞絕緣下進行沖擊耐壓試驗（對于某些類型和電壓等級的電纜）。

（4）在電源頻率，溫度高于20℃以上，進行介質(zhì)損耗因數(shù)/電壓測試（DDF）。如果溫度低于20℃，結(jié)果應通過適當?shù)慕^緣曲線校正到20℃。

（5）在一定電壓下的局部放電試驗（對于某些類型和電壓等級的電纜）。應當指出，通常DDF會隨著電壓的增加而增大，DDF電壓曲線的梯度對于絕緣劣化、濕度和電纜的 表面污染是個有益的值。因此，標準要求：對于17/33kV浸漬紙絕緣電纜，在DDF介于0.5～1.25E0及介于1·25～2.0 E0時，它們分別不超過0.002和0.004。最高DDF在0.5E0時不應超過0.003。

3、電纜壽命縮短原因

（1）絕緣期間擠壓或鑄造工藝形成氣泡。

（2）絕緣材料的污染。

（3）導體絕緣屏蔽不良或絕緣與電纜絕緣屏蔽面不完善。

（4）水分滲入絕緣材料。

4、電纜的在線狀態(tài)檢測技術(shù)

（1）局部放電檢測和定位。

（2）在線溫度監(jiān)測。

（3）油試驗，如紙的溶解氣體分析/油絕緣電纜。

四、輸變電線路運行的維護

1、自然因素控制維護管理

由于雷電是我們無法控制的因素，所以要根據(jù)實際情況，對現(xiàn)有的輸變電線路進行完善，加強其防雷能力，還應根據(jù)不同的地域，對不同的線段實施不同的防雷措施。分析線路的地理環(huán)境，某些地區(qū)的土壤具有較高的電阻率，塔桿的接地電阻較大，跳閘現(xiàn)象比較常見；由于山坡傾角的存在，山區(qū)線路的導線所顯現(xiàn)的弧面較大，非常容易被雷電擊中。輸電線路可以通過避雷裝置的安裝、線路絕緣性能的改善、耦合底線的架設、塔桿接地裝置性能的改善等多種方式來防雷。而線路避雷器的安裝是針對500kV高壓輸變電線路效果最佳的一種措施，該避雷器是連接到絕緣子上，當遭遇雷擊時，部分電流會由避雷器向相導線流入，這樣相導線的電位會上升，而絕緣子兩端電位會下降，從而防止閃絡。

在設計階段采取相應的措施是預防輸變電線路覆冰的一個重要手段，如：風道、水域周邊等較容易出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象的區(qū)域要盡量避開，轉(zhuǎn)角點架盡量設在狹隘一點的山上，從而降低覆冰的的幾率與程度；此外，在覆冰季節(jié)來臨之前，要仔細檢查整個線路，對于設備問題及時處理，提前做好預防工作；當覆冰季節(jié)來臨之后，要加強巡視與觀測工作，其中覆冰區(qū)域塔桿的檢查是重點，適時的調(diào)整耐張桿的所有拉線，以消除桿身受力不平衡的情況；另外可采取短路融冰、熱力融冰以及過電流融冰等現(xiàn)代技術(shù)加快去冰速度，從而使覆冰危害有所下降。

2、加強輸電線路日常維護工作

線路巡線員在巡視高壓輸電線路時仔細觀察電力線路可能存在的問題：如拉線位置，鋼線卡螺栓的松緊，拉線的檢查，導線絕緣子的完好，線路通道內(nèi)樹木的生長高度等，這樣也可以及時地發(fā)現(xiàn)問題，對所發(fā)現(xiàn)的問題進行及時的處理，避免倒塔、倒桿及斷線事故的發(fā)生。

3、外力破壞中的運行和維護

在電力線路故障中，外力破壞因素所占比率越來越大，一來，相關(guān)執(zhí)法部門應參與其中，對于惡意破壞電力設施安全的行為要大力懲處；此外，還應加強相關(guān)宣傳力度，讓居民了解電力設施保護的相關(guān)條例與法規(guī)，加