特高壓輸電線路安全運(yùn)行技術(shù)的現(xiàn)狀

張志峰 郭鵬 吳瑞林

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電在人們的生活中越來(lái)越重要，特高壓輸電線路容量大、電功率大、電磁輻射強(qiáng)、波阻抗小，一旦線路出現(xiàn)故障，可能影響到電力設(shè)備的靈敏度，提高線路損耗，降低輸電線路運(yùn)行效率。因此，必須加強(qiáng)特高壓輸電線路的運(yùn)行和管理，確保輸電線路可靠性和穩(wěn)定性。本文主要分析了特高壓輸電線路的運(yùn)行特點(diǎn)，以及運(yùn)行檢修一體化技術(shù)、帶電作業(yè)技術(shù)、直升機(jī)巡視技術(shù)，并結(jié)合具體特高壓輸電線路進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：特高壓；輸電線路；安全運(yùn)行技術(shù)；現(xiàn)狀

0.引言

為塑造我國(guó)強(qiáng)大的國(guó)家電網(wǎng)線路系統(tǒng)，截止到2020年，我國(guó)將建成并投入運(yùn)行的特高壓輸電線路里程將達(dá)到20000km。而與高壓、超高壓輸電線路相比，特高壓輸電線路在其正常運(yùn)行的過(guò)程中面臨的環(huán)境更加復(fù)雜，對(duì)相關(guān)運(yùn)行維持技術(shù)的研究也更高。因此，為降低特高壓輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中故障的發(fā)生率，保證電網(wǎng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性，本文對(duì)特高壓運(yùn)行維持技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景作一簡(jiǎn)單的探索研究，以為其運(yùn)行維護(hù)檢修工作提供一定的技術(shù)理論支持。

1特高壓輸電線路運(yùn)行特征

在對(duì)特高壓輸電線路的運(yùn)行特征進(jìn)行探索和總結(jié)的過(guò)程中，可以從其運(yùn)行環(huán)境特征、故障特征、檢修特征三個(gè)方面進(jìn)行，具體表現(xiàn)如下：①特高壓輸電線路的運(yùn)行環(huán)境特征。與普通輸電線路相比，特高壓輸電線路的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，多數(shù)都會(huì)貫穿東西亦或南北。這就意味著一條特高壓輸送電路會(huì)跨越平原、高原、丘陵、盆地等各種地形區(qū)，不僅面臨著高低不平的地形及復(fù)雜的地貌特征，亦會(huì)面臨著多變的氣候，這就造成了特高壓輸電線路運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，在加上微地形地貌的氣候影響、立體山脈氣候的差異等，使得特高壓輸電線路在運(yùn)行的過(guò)程中面臨著更加惡劣的環(huán)境。②特高壓輸電線路的運(yùn)行故障特征。就目前特高壓輸電線路的故障現(xiàn)狀來(lái)看，在其正常運(yùn)行的過(guò)程中極易遇到一下四個(gè)方面的故障，一是雷擊故障，尤其是繞擊，主要原因是因?yàn)槠錀U塔高度較大，相導(dǎo)線電壓較高，因此使得其遭受雷擊的概率增大，迎雷特征明顯；二是污閃故障，特高壓輸電線路的電場(chǎng)比普通輸電線路的電場(chǎng)要強(qiáng)上很多，這就造成其更容易吸附污穢物，并在短時(shí)間內(nèi)迅速累積，引發(fā)污閃現(xiàn)象；三是覆冰故障，就目前我國(guó)現(xiàn)行投運(yùn)的特高壓輸電線路來(lái)講，其往往貫穿東西亦或南北，這就造成其線路的很長(zhǎng)一段會(huì)經(jīng)過(guò)冰雪多發(fā)區(qū)甚至是重冰雪區(qū)，而又由于其導(dǎo)線截面較大，則更容易造成輸電線路的覆冰故障，壓壞線路亦或是造成倒塔現(xiàn)象；四是風(fēng)偏故障，特高壓輸電線路大高度桿塔的存在，使得其極易遭受風(fēng)偏事故，而某些輕重量、長(zhǎng)串的絕緣子也極易受到微氣候風(fēng)速、強(qiáng)風(fēng)地帶風(fēng)力的影響，發(fā)生風(fēng)偏事故。③特高壓輸電線路的線路檢修特征。特高壓輸電線路的電壓等級(jí)較普通的輸電線路電壓等級(jí)高上很多，這就意味著，其在檢修過(guò)程一旦停電就會(huì)造成重大的損失，因此，在其檢修過(guò)程中要求帶電作業(yè)，以避免停電所造成的大面積損失；特高壓輸電線路的結(jié)構(gòu)組成部件較其他輸電線路的結(jié)構(gòu)部件尺寸較大，且線路載荷大，因此其對(duì)檢修所用的承力工器具要求更高。

2特高壓輸電線路安全運(yùn)行技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1直升機(jī)線路巡視技術(shù)

考慮到特高壓輸電線路的分布范圍廣、輸送距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，而且輸電線路的站點(diǎn)通常相隔較遠(yuǎn)，還有一些分布在山區(qū)等偏遠(yuǎn)地帶，因此，線路會(huì)面對(duì)不同的地域氣候變化，而偏遠(yuǎn)山區(qū)則由于交通不便很難派出巡視人員，再加上桿塔的高度較高也為運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)了困難。傳統(tǒng)的人工巡視方法已經(jīng)不符合現(xiàn)階段特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)需求，而通過(guò)直升機(jī)線路巡視方法則可以高效便捷的完成當(dāng)前的巡視工作。

直升機(jī)線路巡視技術(shù)是通過(guò)在直升機(jī)上安裝紅外線等巡視裝備，然后直升機(jī)飛行到巡視地區(qū)，在高空完成紅外測(cè)溫、紫外探測(cè)等巡視信息采集業(yè)務(wù)，根據(jù)信息分析來(lái)判斷輸電線路有沒(méi)有損壞或者安全隱患，同時(shí)要檢查輸電線路是否存在接頭過(guò)熱、絕緣失效等問(wèn)題?，F(xiàn)在的直升機(jī)在特高壓輸電線路高空巡視中，還可以將目測(cè)與機(jī)械工具觀測(cè)相結(jié)合，在對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)分析時(shí)可以使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，有利于短時(shí)間內(nèi)識(shí)別線路的缺陷問(wèn)題。與傳統(tǒng)的人工巡視相比，直升機(jī)線路巡視技術(shù)突破了空間限制，因?yàn)楦呖昭惨?，所以不用?dān)心交通不便或者地形地貌的干擾，讓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)變得更加高效、安全、快捷。而且直升機(jī)內(nèi)可以攜帶相關(guān)巡視儀器，無(wú)疑讓巡視工作的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高。

2.2在線智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)

在線智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)是特高壓輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)檢修的前提技術(shù)條件之一，其技術(shù)的應(yīng)用不但能快速獲取輸電線路及各設(shè)施的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，為其安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持，同時(shí)也能為輸電線路的檢修工作提供相應(yīng)的線路、設(shè)備故障信息。當(dāng)前研究、開(kāi)發(fā)的特高壓輸電線路在線智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)較多，可對(duì)輸電線路中的各類運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)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(cè)工作。此外由于目前我國(guó)各在線智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與設(shè)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(yīng)用兼容的問(wèn)題，對(duì)此有關(guān)技術(shù)單位已研究了特高壓輸電線路在線智能化監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)。此平臺(tái)集合了各類輸電線路運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)，并對(duì)所有數(shù)據(jù)信息做集中化收集、整理與處理研究，以此實(shí)現(xiàn)特高壓輸電線路監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化應(yīng)用分析。我國(guó)目前在特高壓輸電線路上所應(yīng)用的在線智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，涵蓋對(duì)其桿塔傾斜度、氣候條件、絕緣子等多項(xiàng)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)，以此實(shí)時(shí)掌握輸電線路各設(shè)備的運(yùn)行情況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排查線路中可能存在的故障隱患，從而進(jìn)行高效、迅速的線路運(yùn)行維護(hù)作業(yè)。

2.3帶電作業(yè)技術(shù)

特高壓輸電線路的電壓等級(jí)較高，而電壓等級(jí)越高，一旦發(fā)生停電事故，所造成的損失也就越大。因此，為在最大限度上降低因停電而發(fā)生的損失，在對(duì)特高壓輸電線路進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)的過(guò)程中，其主要業(yè)務(wù)都是通過(guò)帶電作業(yè)的。為了進(jìn)一步的提高特高壓輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性及可靠性，相關(guān)科研單位加快了對(duì)帶電作業(yè)技術(shù)研究的步伐，以便為其實(shí)踐提高更高的技術(shù)支持。

3改善現(xiàn)狀的建議

運(yùn)行維護(hù)是對(duì)線路做好保護(hù)工作，例如在特高壓輸電線路旁設(shè)立警示牌，隔離帶；對(duì)周邊居民進(jìn)行宣傳教育，讓人民明白輸電線路的重要性。同時(shí)在輸電工作中，也要嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行作業(yè)，保證操作精確熟練，降低因違規(guī)作業(yè)或錯(cuò)誤操作致使線路在運(yùn)行中出現(xiàn)故障。而檢修則是在線路的日常工作中，定時(shí)定期派出巡視人員，檢查線路中有沒(méi)有隱患，防范于未然，將線路故障保持在可控范圍內(nèi)。一旦出現(xiàn)事故，要及時(shí)處理，將事故造成的危害降到最低。在檢修前，負(fù)責(zé)人可以編寫(xiě)檢修計(jì)劃書(shū)，按照具體情形，合理安排檢修任務(wù)與人員，提高工作效率。有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)制定檢修計(jì)劃，定期對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行排查維護(hù)，發(fā)現(xiàn)隱患，解決問(wèn)題。輸電線路出現(xiàn)故障時(shí)，要通過(guò)巡視找到故障點(diǎn)，采用分段檢查法等科學(xué)手段對(duì)線路故障進(jìn)行高效處理，減少了檢修時(shí)間，使停電時(shí)間大大縮短，有效降低了停電造成的經(jīng)濟(jì)損失。

4.結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際應(yīng)用中，由于特高壓輸電線路的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，無(wú)法使用一種巡視檢修技術(shù)，可能需要多種檢修技術(shù)同時(shí)進(jìn)行確保輸電線路的運(yùn)行安全性和可靠性。

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