分析高壓輸電線路的狀態(tài)檢修技術(shù)

梁開朗

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司崇左供電局 廣西崇左 532200）

分析高壓輸電線路的狀態(tài)檢修技術(shù)

梁開朗

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司崇左供電局 廣西崇左 532200）

隨著近年來我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及高壓輸送電技術(shù)的突飛猛進(jìn)，讓我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)范圍日益擴(kuò)大。然而，這一變化加劇了現(xiàn)代電網(wǎng)企業(yè)的維護(hù)負(fù)擔(dān)與監(jiān)測(cè)難度，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性要求更高。本文中詳細(xì)介紹了高壓輸電線路的狀態(tài)檢修技術(shù)，并在此技術(shù)基礎(chǔ)上分析了比較符合實(shí)際的高壓線路維護(hù)問題與解決措施，希望以此能夠進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)家的高壓輸電事業(yè)。

高壓輸電；狀態(tài)檢修；技術(shù)分析

高壓輸電技術(shù)一直是我國(guó)近年來電網(wǎng)發(fā)展的重要突破點(diǎn)，在不斷提高輸電技術(shù)的同時(shí)，也給高壓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。高壓輸電線路的狀態(tài)檢修技術(shù)一直是電網(wǎng)人努力的方向，并在實(shí)踐中不斷地加以補(bǔ)充與完善。

1 高壓輸電線路狀態(tài)檢修的背景

高壓輸電線路狀態(tài)檢修是近些年來一線檢修工人總結(jié)出來的一套新型輸電線路檢修技術(shù)，也是被大家所共同認(rèn)可的一種新型檢修模式。這種檢修模式主要通過線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及相應(yīng)的診斷技術(shù)來分別對(duì)高壓輸電線路的即時(shí)狀態(tài)和缺陷進(jìn)行預(yù)警，進(jìn)而提醒維護(hù)人員在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)輸電線路所存在的問題，并作出可靠、可行的解決方案。對(duì)于當(dāng)下我國(guó)的高壓輸電線路來說，維護(hù)方面主要包含了兩層含義：線路的即時(shí)監(jiān)測(cè)以及缺陷診斷與分析。就目前而言，我國(guó)的高壓輸電線路現(xiàn)狀是距離長(zhǎng)、范圍廣，局部區(qū)域受到地形地貌影響較大，因此這些都給實(shí)際線路檢修增加了相當(dāng)大的難度。現(xiàn)在，利用高壓輸電線路狀態(tài)檢修的方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的即時(shí)監(jiān)控與預(yù)警，減少了人力、物力的投入，也進(jìn)一步的提高了我國(guó)高壓輸電線路的穩(wěn)定性，也符合現(xiàn)代智能電網(wǎng)的發(fā)展需要。

2 高壓輸電線路狀態(tài)檢修的常規(guī)方式

在目前我國(guó)的高壓輸電線路維護(hù)作業(yè)中，現(xiàn)有的比較成熟的技術(shù)為紅外檢測(cè)技術(shù)。利用紅外對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行監(jiān)控，而且可以在第一時(shí)間將檢測(cè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為技術(shù)分析材料，供給維護(hù)人員進(jìn)行實(shí)際分析，從而采取必要的措施來對(duì)問題進(jìn)行迅速處理。但是在前面我們已經(jīng)提到，我國(guó)的高壓輸電線路實(shí)際現(xiàn)狀比較復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)存在的特殊狀況比較多。例如，長(zhǎng)期暴露在野外的高壓輸電線纜，受到環(huán)境的長(zhǎng)時(shí)間侵蝕很可能出現(xiàn)腐蝕、氧化膜堆積等情況，這時(shí)在高壓輸電過程中，可能由于線纜局部電阻的改變而造成不同的熱輻射效應(yīng)，一旦這樣的現(xiàn)象發(fā)生就會(huì)直接導(dǎo)致我們的紅外檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)，進(jìn)而誤導(dǎo)維護(hù)人員對(duì)線路進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，造成不必要的資源浪費(fèi)和財(cái)產(chǎn)損失。

3 高壓輸電線路狀態(tài)檢修判斷技巧

3.1 比較法

這里所說的比較法主要是同種環(huán)境、類型比較法。具體而言，就是將處于同種電壓、同種負(fù)荷、同種運(yùn)行工況的相似設(shè)備進(jìn)行比較。觀察它們的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)時(shí)間里其中的一個(gè)設(shè)備產(chǎn)生了異常反應(yīng)或者違背常規(guī)檢測(cè)的信號(hào)時(shí)，就可以初步判斷此時(shí)電路出現(xiàn)異常，進(jìn)行設(shè)備缺陷預(yù)警。當(dāng)然了，類似于三相設(shè)備不一定適合比較法這種線路狀態(tài)判斷方式，原因在于可能在某一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上兩個(gè)設(shè)備同時(shí)存在發(fā)熱量比較大的情況發(fā)生，這時(shí)我們就不能判斷出來線路問題的發(fā)生，也不能提前做好缺陷的預(yù)警，從而造成誤判、漏判的現(xiàn)象發(fā)生。結(jié)合筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，比較法通常應(yīng)用于由于電流過大或者電壓過大而造成的過熱現(xiàn)象，但是現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)尚沒有明確更加詳細(xì)的發(fā)熱標(biāo)準(zhǔn)，所以對(duì)此比較法而言也存在著一定的局限性，需要我們總結(jié)更多的判斷方法來解決實(shí)際問題，比如接下來的溫差法、表面溫度法等。

3.2 溫差法

溫差法主要適用于處于相同的支線環(huán)境中、型號(hào)相同以及即時(shí)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)一致的兩個(gè)線路。通過對(duì)兩支路設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，再對(duì)兩支線上相對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫差監(jiān)控以及對(duì)局部溫度升高過快的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行溫升分析，這種高壓輸電線路的狀態(tài)檢修判斷技巧通常被稱為溫差判斷法。由于線路本身就是處于環(huán)境之中，所以在實(shí)際檢測(cè)過程中可以直接忽略環(huán)境中溫度以及支線負(fù)荷不同所產(chǎn)生的干擾影響，也會(huì)得出相對(duì)比較準(zhǔn)確的判斷，在高壓輸電線路狀態(tài)檢修中具有良好的適用性。

3.3 熱譜法

熱譜法可以說是最簡(jiǎn)單實(shí)用而又精準(zhǔn)的高壓輸電線路狀態(tài)檢修判斷方法。具體操作就是記錄下設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下的熱譜圖，然后以之為正常高壓輸電線路狀態(tài)圖譜，在以后的實(shí)際檢測(cè)過程中將設(shè)備即時(shí)收集到的熱圖譜與正常圖譜相比較，從而知道設(shè)備是否產(chǎn)生缺陷。由于這種判斷方式的科學(xué)水平比較高，所以判斷準(zhǔn)確率相對(duì)較高。但是由于熱成像的收集需要設(shè)備的支撐，所以運(yùn)行成本比較高，同時(shí)對(duì)維護(hù)人員的技能要求也比較高，所以從其他方面來看仍然存在不足的地方。相信隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，以及智能電網(wǎng)的推進(jìn)、維護(hù)人員素質(zhì)的提高，在不久的將來熱成像圖譜法會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

3.4 溫度法

在我國(guó)的高壓輸電線路中，由于輸電線路本身特性，在運(yùn)行中表面產(chǎn)生了一定的熱量。對(duì)此我國(guó)有明確的規(guī)定，所以在高壓輸電線路中，我們可以利用線路表面的溫度而產(chǎn)生的紅外輻射對(duì)照國(guó)家的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，從而對(duì)高壓輸電線路的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。隨著我國(guó)的紅外技術(shù)、遙感技術(shù)的迅猛發(fā)展，這種判斷方式已經(jīng)比較成熟。紅外檢測(cè)設(shè)備的不斷縮小，也進(jìn)一步的便利了紅外信號(hào)的提取。再將紅外信號(hào)通過某種方式轉(zhuǎn)換成溫度，可以使維護(hù)人員更直觀的了解到高壓輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)（如表1）。這種方式相對(duì)比較簡(jiǎn)單易操作，實(shí)際應(yīng)用也比較廣泛。但是高壓輸電線路的實(shí)際運(yùn)行工況比較復(fù)雜，當(dāng)線路出現(xiàn)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，線路表面產(chǎn)生的紅外信號(hào)比較微弱，這時(shí)就不利于紅外信號(hào)的采集與對(duì)比，容易造成高壓輸電線路的狀態(tài)檢修沒有達(dá)到實(shí)際目的，甚至造成誤判。

表1 溫度法檢測(cè)原理

4 提高高壓輸電線路狀態(tài)檢修的舉措

4.1 極端天氣的維護(hù)措施

由于高壓輸電線路距離遠(yuǎn)、范圍廣、野外布置等特點(diǎn)，所以高壓輸電線路處于極端天氣的可能性相當(dāng)大，尤其是南方的雷雨天氣。在雷雨天氣，當(dāng)雷電產(chǎn)生的電場(chǎng)達(dá)到足夠大時(shí)就可以擊穿和損壞高壓輸電線路的附屬設(shè)備，從而引起高壓輸電線路出現(xiàn)故障，引起電網(wǎng)下游用戶無法正常使用電能。同時(shí)，雷雨天氣的產(chǎn)生具有偶然性，創(chuàng)造的環(huán)境也比較復(fù)雜，從現(xiàn)階段的技術(shù)層面上很難加以控制。所以，維護(hù)人員需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況以及環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)而制定相應(yīng)的維護(hù)計(jì)劃。結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，處理好雷雨等極端天氣比較有效的方法通常有如下幾個(gè)方面，即在輸電線路的鐵塔上面安裝避雷裝置，進(jìn)而可以將雷雨天氣產(chǎn)生的電場(chǎng)或者電流導(dǎo)入大地，增強(qiáng)高壓輸電線路自身的絕緣能力以及降低輸電所用鐵塔的電阻。針對(duì)受極端天氣影響，造成高壓輸電線路自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作跳閘的現(xiàn)象，我們可以進(jìn)一步的利用現(xiàn)有的自動(dòng)反饋裝置，在跳閘動(dòng)作過后的一段時(shí)間里實(shí)現(xiàn)自動(dòng)合閘。這種自動(dòng)合閘的連鎖動(dòng)作可以避免雷電發(fā)生造成長(zhǎng)時(shí)間的輸電中斷現(xiàn)象，可以大幅度提高輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.2 動(dòng)物破壞的維護(hù)措施

高壓輸送線路長(zhǎng)期暴露在野外很容易受到鳥類等動(dòng)物的侵害，或者被這些飛禽類所帶來的附屬物所破壞，比如鳥糞。當(dāng)鳥群飛過高壓輸電線纜時(shí)或者直接停留在輸電線纜上，這個(gè)過程極易造成線纜的污染。雜物落在線纜表面時(shí)可能改變線纜的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，局部電阻的改變會(huì)引發(fā)線路表面環(huán)境的改變，直接影響局部紅外輻射、熱成像圖譜、線路表面溫度等等的改變，進(jìn)而干擾維護(hù)人員的判斷。所以我們很有必要采取合適的方式盡可能來避免此類問題的產(chǎn)生。根據(jù)相關(guān)部門的總結(jié)，我們?cè)趯?shí)際防范過程中可以將整個(gè)線路按照線路運(yùn)行工況分為重點(diǎn)區(qū)域和一般區(qū)域。再根據(jù)不同的區(qū)域劃分來制訂行之有效的應(yīng)對(duì)措施，這種思路便于整合資源，充分利用。具體做法可以在重點(diǎn)區(qū)域里安置聲波發(fā)生器，通過不同鳥群所適應(yīng)的聲波進(jìn)行針對(duì)性驅(qū)離。這樣就可以降低鳥群穿過輸電區(qū)域的可能性，避免高壓輸電線路發(fā)生故障的概率。

4.3 線纜結(jié)冰的維護(hù)措施

特別是在北方，或者易引發(fā)寒潮的地域會(huì)產(chǎn)生高壓輸電線路結(jié)冰的問題。當(dāng)線纜表面的冰塊積累時(shí)，會(huì)增加輸電線纜的張力，從而會(huì)給輸電鐵塔增加過大的拉力，嚴(yán)重威脅高壓輸電線纜的穩(wěn)定性。這就需要我們?cè)谇捌诨ㄟ^程中要充分做好氣象條件調(diào)查，通常至少為30年，然后再根據(jù)實(shí)際資料進(jìn)行可行性分析與論證，設(shè)計(jì)出最佳布線與選塔方案。而且在類似時(shí)期要加強(qiáng)相關(guān)人員的巡查力度，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理，盡可能早的進(jìn)行除冰作業(yè)以保障高壓輸電線路的安全運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要從高壓輸電線路的狀態(tài)檢修技術(shù)背景開始分析，指出了狀態(tài)檢修技術(shù)的四種經(jīng)驗(yàn)判斷方法，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)高壓輸電線路產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析，給出了合理化的解決方案。希望以此能夠提高我國(guó)的高壓輸送線路的穩(wěn)定性。

[1]何峻偉.高壓輸電線路狀態(tài)檢修部分問題探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（22）：115～116.

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TM75

A

1004-7344（2016）08-0060-02

2015-9-18

梁開朗（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事送電線路工作。