探索特高壓輸電線路運行維護模式

吳 堅

國網(wǎng)湖南輸電檢修公司輸電運檢二分部 湖南 株洲 412000

我們都知道特高壓輸電最主要的就是降低電流在運輸過程中的損失,另外,特高壓輸電線的電線塔也能減少土地資源的浪費。我國已經(jīng)建成覆蓋全境的電網(wǎng),在電能輸送的過程中特高壓輸電線是最重要的連接方式,也是國家重點建設的工程。特高壓輸電線路的運行維護對于我國居民用電就顯得十分重要。當前,我國的特高壓線路還在不停的建設中,對于特高壓輸電線的運行和維護也遇到新的挑戰(zhàn)。電力行業(yè)的工作人員應該在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗,加強對于特高壓輸電線路的維護,為我國的經(jīng)濟發(fā)展做好保障。

一、我國特高壓輸電線路特征

(一)導線結(jié)構的特點。特高壓一般使用八分裂結(jié)構的導線,邊相導線的距離一般都在50米左右,輸電線一般設在30米的高空,三角排列的桿塔上中相導線和邊相導線之間的距離也要大于20米,另外,子導線之間必須使用高阻尼的間隔棒來保證絕對的安全。

(二)桿塔的結(jié)構的特點。特高壓輸電的電氣間隔和艱巨應該比低壓輸電線的距離更大,桿塔的高度也更高,一般情況下都是30米左右。絕緣子串的長度必須大于12米,相關人員還應該關注輸電線在架好之后電線也會有一定的下垂。桿塔支撐的強度必須要有保證,桿塔的強度應該和桿塔的高度和著力點的不同進行變化。特高壓輸電線路使用桿塔的強度應該是500KV桿塔的雙倍,所以桿塔強度就是500KV線桿塔四倍。桿塔的底部是一個呈正方形的,一般特高壓桿塔是15米*15米的地方,這樣的設計就可以滿足需求。

(三)桿塔基礎的特點。特高壓輸電線路正常情況下都需要長距離的傳輸電網(wǎng),線路在傳輸?shù)倪^程中會遇到各種不同的地區(qū),這些地區(qū)可能是大山、大河、峽谷等各種不同的地形,這樣就會給桿塔地基的建設帶來巨大的困難,同時對于特高壓輸電線的運行和維護也提出更高的要求。

(四)輸配電設備。當前,我國已經(jīng)可以生產(chǎn)500 KV 輸電設備,并且已經(jīng)達到世界一流的標準,特別電力系統(tǒng)的變電器。不但制造超高壓大容量節(jié)能的變壓器,而且它的功耗也比較低,有很強的市場競爭力。根據(jù)市場的數(shù)據(jù)顯示,在500 KV超高壓輸電線路中,我國制造的電力變壓器已經(jīng)占領市場將近50%的份額。隨著高壓輸電線路的普及和技術經(jīng)驗的積累,我國已經(jīng)研制出500KV高壓并聯(lián)電抗器,這種并聯(lián)電抗器的應用可以極大的降低設備內(nèi)部發(fā)熱的問題,而且還可以降低漏磁的現(xiàn)象,最終極大的延長設備的使用壽命。

二、我國特高壓輸電線路運行中出現(xiàn)的問題

(一)特高壓輸電線路運行出現(xiàn)的問題。我國特高壓輸電線在運行的時候會出現(xiàn)各種不同的情況;第一,污閃現(xiàn)象。最近幾十年隨著環(huán)境的不斷惡化,我國大部分地區(qū)都會出現(xiàn)霧霾的情況,在我國的西北還會出現(xiàn)沙塵暴。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)對特高壓輸電線路帶來嚴重的污閃現(xiàn)象。在遇到突發(fā)的惡劣的環(huán)境的時候,這些污閃還有可能引發(fā)冰閃災害,所以在污閃現(xiàn)象高發(fā)的地區(qū),建設特高壓輸電桿塔的時候應該使用強度高、體積大的絕緣在,并且增加導線清潔的頻率。第二,閃電問題。雖然特高壓輸電線路會做很多的保護工作,直接被閃電擊中的概率很小,但是輸電線的桿塔比較高、導線的電壓都是1000 KV以上的,很容易出現(xiàn)向上先導的情況,這時候?qū)Ь€就變成了閃電的導體。特別是桿塔在一些山頂?shù)臅r候,電線很容易就會發(fā)生引導的現(xiàn)象。第三,冰凍問題。因為我國幅員遼闊,從西北、華北、東北以及西藏地區(qū)在進入冬季的時候很容易發(fā)生輸電線被冰凍的現(xiàn)象。因為特高壓導線分裂的比較多,冰凍的面積就會很大,所以輸電線路很容易發(fā)生冰害。另外,輸電線上冰塊的重量就會增加桿塔的壓力,很容易就會損壞絕緣子,嚴重的時候還會出現(xiàn)桿塔倒塌的現(xiàn)象。

(二)特高壓輸電線所處的環(huán)境問題。我國特高壓輸電線路已經(jīng)隨著電網(wǎng)進入全國各地,特高壓輸電線路在我國線路比較長,各地的地形、氣候都各不相同,有些特高壓輸電線路經(jīng)過的都是自然災害比較嚴重的地區(qū)。比如說,地震、洪水、沙漠、冰原等。這些不同的環(huán)境對于特高壓輸電線路運行和維護都會造成重大的困難。

三、我國對于特高壓輸電線路運行維護的模式

(一)帶電維修作業(yè)的技術。特高壓輸電線路正常情況下是不能斷電的,如果出現(xiàn)停電就會嚴重影響整個地區(qū)的電網(wǎng)安全,會給地區(qū)的經(jīng)濟造成嚴重的影響。所以,特高壓輸電線路在維護的時候應該盡可能的采用帶電作業(yè)。這項技術可以就是特高壓輸電線最主要的維護方式,并且可以保證線路穩(wěn)定、安全的供電。當前,我國的特高壓輸電線路帶電項目有帶電維修、帶電監(jiān)測、單點維護等。我國電力行業(yè)對于1000 KV 以下的輸電線路帶電作業(yè)已經(jīng)非常純熟,經(jīng)驗豐富,對于1000KV 以上的輸電線路也已經(jīng)進行深入的研究,而且根據(jù)地形、氣候和電壓做出不同的安全距離、組合間隙等數(shù)據(jù)。為了加強特高壓輸電線路的穩(wěn)定、安全的運行,相關人員應該積極對帶電維護進行多項研究,保證特高壓輸電線路的正常運行。

(二)無人機、直升機維護的技術。針對特高壓輸電線路在傳輸?shù)倪^程中會出現(xiàn)不同的氣候、地形以及桿塔高、覆蓋面積大等問題,如果使用傳統(tǒng)的線路檢修模式就不能對每個環(huán)節(jié)進行有效的監(jiān)管和維護。隨著科學技術的發(fā)展,國外的同行已經(jīng)通過無人機、直升機進行線路的檢修。工作人員通過在無人機上安裝紅外成像的巡視設備,視頻監(jiān)控設備可以輕松的完成紅外測溫和眼睛能看到的問題。無人機巡線技術的出現(xiàn)極大地提高人力巡線的工作效率,可以早發(fā)現(xiàn)、早解決,避免問題擴大。無人機技術還能減少人員巡線的安全隱患,是未來特高壓輸電線路運行維護的主要發(fā)展方向。另外,有條件的地方可以使用直升機進行維護,這樣可以更加快捷的完成工作,保證特高壓輸電線路的正常運行。

(三)利用現(xiàn)代技術對特高壓輸電線進行維護。隨著計算機技術的快速發(fā)展,電力行業(yè)的特高壓輸電線路的運行維護人員也應該加大對于新技術的使用。相關人員可以通過在線監(jiān)測快速收集電力設備運行的信息,為線路的正常運行提供安全的保障。另外,工作人員也可以通過異常的數(shù)據(jù)為特高壓輸電線路提供技術支持。正常情況下,塔桿的垂直監(jiān)測、氣象數(shù)據(jù)、溫度監(jiān)測的數(shù)據(jù)、振動監(jiān)測的技術以及輸電線覆冰監(jiān)測技術等都可以在他高壓輸電線路運行維護中使用。我國已經(jīng)建立特高壓輸電線路監(jiān)測管理的平臺,在這個平臺上可以充分利用各種技術,更加準確的收集各種信息,并通過信息進行分析,最后提供解決的方案。通過計算機技術的檢測技術還可以和特高壓航測的數(shù)據(jù)一塊進行分析,這樣可以提供三維立體模型,促進工作人員可以在線監(jiān)測每個設備的真實情況。

現(xiàn)在我國的智能化監(jiān)測技術和智能化監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)可以在溫度、氣象、覆冰、污閃、振動、桿塔承載等多種監(jiān)測方式中有效的應用。這個系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)人力、物力和財力的精確管理,實現(xiàn)設備的信息化和動態(tài)化,為特高壓輸電線路的管理帶來很多便利。

(四)國家集中治理。我國特高壓輸電線路分布比較廣,國家應該對它們進行統(tǒng)一的管理。通過國家轉(zhuǎn)專業(yè)管理可以對特高壓輸電維護的人員、設備進行一體化統(tǒng)一的管理。國家實行集中運行維護的方式主要有4點好處：第一,國家集中管理可以優(yōu)化資源,減少各個地區(qū)的資源浪費。第二,國家通過集中維護,可以培養(yǎng)專業(yè)的運行維護人才。第三,國家集中運行維護可以減少維護人員,各個地區(qū)只要做好監(jiān)測工作就可以了。第四,通過國家的集中對特高壓輸電線路的運行和維護可以更加有效的對公司的人員進行管理。

結(jié)束語

總而言之,隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展,特高壓輸電線路也會跟隨電網(wǎng)深入到各個地方,相關人員對于線路的運行維護也應該更加關注。特高壓輸電線路對地區(qū)的經(jīng)濟至關重要,保障輸電穩(wěn)定,科學合理的運行維護對于輸電線路非常重要。為了減少我國在特高壓輸電線路運行過程中出現(xiàn)的問題,相關工作人員應該加強對于特高壓輸電線路的運行維護技術手段。電力行業(yè)還應該加強專業(yè)知識的學習,以及相關學校和專業(yè)機構的交流,提高特高壓輸電線路的維護能力。