500kV超高壓輸電線路故障的預(yù)防措施

程建

摘 要：電力的應(yīng)用越來(lái)越多的深入人們的工作和生活中，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使輸電線路越來(lái)越多，高壓輸電直接關(guān)系著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和民眾的生活，因此如何保障輸電線路安全有效的運(yùn)行是一個(gè)很重要的工作，本文將就輸電線路運(yùn)行的影響因素進(jìn)行相關(guān)探討并且提出防治建議。

關(guān)鍵詞：500千伏；超高壓；輸電線路；故障；預(yù)防；措施

高壓輸電線路地線在野外環(huán)境中因長(zhǎng)期風(fēng)吹雨淋、飛石、冰凍、雷擊等原因經(jīng)常會(huì)發(fā)生線路斷股、散股等情況，造成線路故障。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)方法基本靠目測(cè)，無(wú)法準(zhǔn)確判斷斷股、散股具體數(shù)目。這會(huì)留下檢修人員傷亡隱患、造成檢修費(fèi)用浪費(fèi)。

1 超高壓輸電線路的概況

超高壓輸電是指使用500千伏—1000千伏電壓等級(jí)輸送電能。若以220千伏輸電指標(biāo)為100%，超高壓輸電每公里的相對(duì)投資、每千瓦時(shí)電輸送百公里的相對(duì)成本以及金屬材料消耗量等，均有大幅度降低，線路走廊利用率則有明顯提高。超高電壓是指 330千伏至765千伏的電壓等級(jí)，即330（345）千伏、400（380）千伏、500（550）千伏、765（750）千伏等各種電壓等級(jí)。所謂的超高壓輸電主要是由于社會(huì)的發(fā)展，發(fā)電容量和用電需求的增長(zhǎng)提出的必然要求，這種超高壓輸電線路的發(fā)展是社會(huì)進(jìn)步到一定程度必然要經(jīng)歷的階段，是電力工業(yè)不斷發(fā)展的重要標(biāo)志，電能具有廣泛的應(yīng)用，這就需要長(zhǎng)距離的運(yùn)輸，這種情況下就需要超高壓輸電的方式，更低成本高效率的實(shí)現(xiàn)輸電的要求，和低壓輸電相比，超高壓輸電具有很多方面的優(yōu)勢(shì)，例如有效地降低了線路損耗、節(jié)省了占地面積、降低了工程造價(jià)，對(duì)社會(huì)的發(fā)展有著非常重要的作用。

2 超高壓輸電線路的故障預(yù)防措施

2.1 在線監(jiān)測(cè) 實(shí)施輸電線路在線監(jiān)測(cè)。輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是利用各種探測(cè)儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將輸電線路的溫度、微氣象、泄漏電流、覆冰狀況、本體及廊道環(huán)境變化情況轉(zhuǎn)換為圖像、數(shù)據(jù)等數(shù)字化信息，積累線路運(yùn)行資料數(shù)據(jù)，診斷、預(yù)測(cè)線路運(yùn)行狀態(tài)。針對(duì)重要地區(qū)和負(fù)荷輸電線路進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，可為開展輸電線路狀態(tài)評(píng)價(jià)及檢修工作提供科學(xué)的參考依據(jù)，切實(shí)減少或避免線路故障，確保輸電線路安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)電力部門輔助或取代人力進(jìn)行線路巡檢的迫切需求，超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)解決了500千伏超高壓環(huán)境下機(jī)器人的機(jī)構(gòu)、控制、驅(qū)動(dòng)、電磁兼容及絕緣等關(guān)鍵技術(shù)難題，該系統(tǒng)可代替人在高危環(huán)境中作業(yè)，減少人員風(fēng)險(xiǎn)，保證線路的安全運(yùn)行，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益前景。

2.2 量測(cè) 量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，線路人員不再像傳統(tǒng)線路巡視那樣，通過(guò)架設(shè)經(jīng)緯儀、使用望遠(yuǎn)鏡、激光測(cè)距儀等對(duì)輸電線路通道地形、植被覆蓋、建筑設(shè)施等進(jìn)行耗時(shí)費(fèi)力的實(shí)地測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)拍照，選定地面控制點(diǎn)劃線標(biāo)記后，架設(shè)RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)）對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行精確定位，無(wú)人機(jī)操作人員開始操作無(wú)人機(jī)在鐵塔上空進(jìn)行航拍。航拍攝影測(cè)量技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、快速構(gòu)建輸電線路數(shù)字高程模型，經(jīng)定制開發(fā)后即可自動(dòng)計(jì)算任意一點(diǎn)導(dǎo)線對(duì)地距離，既提高了測(cè)量效率和精確度，同時(shí)也大幅減少了數(shù)據(jù)整理的工作量。目前該技術(shù)不僅是在超高壓昆明局的首次應(yīng)用，同時(shí)也是在特高壓輸電領(lǐng)域的首次應(yīng)用，在提高本局線路巡視測(cè)量效率的同時(shí)，也可以作為一種新的測(cè)量技術(shù)、巡視手段供其他單位借鑒使用。

“高壓輸電線路地線巡檢系統(tǒng)”由線上行走檢測(cè)儀和線下無(wú)線接收儀組成，通過(guò)無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)線下設(shè)備對(duì)線上行走車體的控制，可完成對(duì)超高壓輸電線路地線的帶電自動(dòng)檢測(cè)。線上行走檢測(cè)儀可對(duì)地線兩側(cè)進(jìn)行360度圖像采集，將線路表面損傷、斷股、散股情況傳輸?shù)骄€下接收設(shè)備，為檢修提供了可靠依據(jù)。這一系統(tǒng)在預(yù)防事故隱患、提升電力系統(tǒng)安全管理水平、減少經(jīng)濟(jì)損失等方面有重要的作用。

2.3 絕緣子 由于輸電網(wǎng)的不斷發(fā)展和電力系統(tǒng)的要求，各國(guó)的輸電網(wǎng)都在向著特高壓、大容量、遠(yuǎn)距離的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的絕緣子已經(jīng)不能夠滿足，這種情況下，復(fù)合絕緣子應(yīng)運(yùn)而生，復(fù)合絕緣子是由復(fù)合材料制作而成的，這種絕緣子具有抗污閃性能好等特點(diǎn)，并且能夠減小塔頭尺寸，最大程度地減輕線路運(yùn)行負(fù)擔(dān)和維護(hù)的工作難度，對(duì)于電網(wǎng)的發(fā)展而言是一個(gè)重要的方面，通常在電壓等級(jí)較低的情況下往往采用陶瓷、玻璃等材料的絕緣子，但是絕緣子是有級(jí)別的，當(dāng)特高壓線路應(yīng)用運(yùn)行過(guò)程中，瓷絕緣子就不能有效地起到相應(yīng)的作用，首先表現(xiàn)在輸電線路經(jīng)過(guò)的地區(qū)容易出現(xiàn)污穢的問(wèn)題，另一個(gè)方面也需要考慮到線路的承重問(wèn)題，所以復(fù)合絕緣子是在超高壓輸電線路發(fā)展中的重要節(jié)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上國(guó)外已經(jīng)取得了一定的成果，例如美國(guó)、加拿大等地區(qū)大量采取了復(fù)合絕緣子，目前我國(guó)的特高壓電網(wǎng)的建設(shè)中，也逐漸開始采用重量較輕的復(fù)合絕緣材料，并且這種材料還具有高抗張強(qiáng)度和高抗沖擊性。同時(shí)需要我們注意的是，因?yàn)槲覈?guó)線路鋪設(shè)范圍較廣，所以我們必須根據(jù)具體國(guó)情，根據(jù)地區(qū)線路的污染程度來(lái)選擇絕緣子的設(shè)計(jì)和選型，總的來(lái)說(shuō)復(fù)合絕緣子在我國(guó)的電網(wǎng)超高電壓發(fā)展過(guò)程中起到了非常重要的作用，并且仍在不斷地進(jìn)步中。

2.4 環(huán)境預(yù)防 例如常規(guī)的防山火辦法無(wú)法在山火萌芽狀態(tài)及時(shí)發(fā)送預(yù)警信息。信息化的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和視頻通過(guò)3G無(wú)線進(jìn)行傳輸，當(dāng)系統(tǒng)傳感器監(jiān)測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生異常時(shí)，系統(tǒng)便立即發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)情況傳送到信息監(jiān)控中心，使運(yùn)行維護(hù)人員能第一時(shí)間采取措施，讓山火險(xiǎn)情被控制在萌芽狀態(tài)。山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)裝置、直升機(jī)巡線、紅外線遙測(cè)、GPS定

位……隨著這些高科技、新技術(shù)的逐步推行，這些設(shè)備的運(yùn)用讓電力公司在特高壓線路運(yùn)維中如虎添翼，大大提高了工作效率和安全系數(shù)。探索建立一個(gè)直升機(jī)、無(wú)人機(jī)和人工巡視三位一體化的巡線模式?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)日臻成熟，公司將堅(jiān)持科技運(yùn)維的方針，總結(jié)輕型固定翼無(wú)人機(jī)的成功經(jīng)驗(yàn)，推廣應(yīng)用適合地理人文環(huán)境條件的無(wú)人機(jī)超高壓巡線模式。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電網(wǎng)中輸電線路的運(yùn)行安全直接影響著人們的生活和生產(chǎn)，如何保障輸電線路的運(yùn)行需要從多個(gè)方面進(jìn)行維護(hù)，目前來(lái)說(shuō)我們?cè)谳旊娋€路的維護(hù)上已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但是還是存在一些細(xì)節(jié)上的問(wèn)題，這就需要我們不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，從而更好地保障電網(wǎng)安全，促進(jìn)社會(huì)的和諧進(jìn)步。

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