交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用

宋建浩

摘 要：特高壓輸電是現(xiàn)代一種極為先進(jìn)的輸電方式，交流特高壓輸電技術(shù)是新時(shí)期下解決我國能源分布不平衡、電力負(fù)荷不平衡的重要措施，既能保證高效率完成輸電任務(wù)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)安全輸電?；诖耍疚脑诜治鎏接懱馗邏狠旊娋€路特點(diǎn)基礎(chǔ)上，分析其在運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀，強(qiáng)化對對交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的控制與合理運(yùn)用，不斷改進(jìn)、提高我國的特高壓輸電技術(shù)，為輸電線路的維護(hù)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：特高壓;線路;維護(hù)

當(dāng)前，特高壓交流輸電線路電壓一般都在1000kv左右，其具有建設(shè)成本低、電能損耗小、輸送量大、便于長距離輸電等優(yōu)勢，從而實(shí)現(xiàn)了我國電力能源結(jié)構(gòu)與電網(wǎng)供需結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化。而交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)高效輸電的需求，同時(shí)還能夠提升電力輸送的安全度。然而現(xiàn)階段我國特高壓電網(wǎng)技術(shù)還有待進(jìn)一步完善和進(jìn)步的空間，在特高壓輸電線路的維護(hù)運(yùn)行方面還有諸多問題亟待解決。因此，加強(qiáng)交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的控制，做好配電線路的運(yùn)行維護(hù)檢查至關(guān)重要。

1、交流特高壓輸電線路的特點(diǎn)

從我國1000kV交流特高壓線路的運(yùn)行實(shí)際看，可以發(fā)現(xiàn)交流特高壓線路的桿塔具有強(qiáng)度高、高度大、根開大等特點(diǎn)，其主要是因?yàn)楦邏狠旊娋€路要求，其距離地面的最小距離不得低于26m，而絕緣子串長度需要超過10m，在弧度的影響下，高壓輸電線路的桿塔自然也就較高。在進(jìn)行桿塔強(qiáng)度設(shè)置時(shí)，需要結(jié)合塔高、應(yīng)力進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，由于高壓導(dǎo)線的重量比較大，高度高，所以交流特高壓線路桿塔強(qiáng)度也比以往的500kV線路桿塔大4倍。對于交流特高線路的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)，應(yīng)該采用八分裂結(jié)構(gòu)式，對于導(dǎo)線的間距，需要控制在40m以上，地線間距要超過30m，子導(dǎo)線可以采用阻尼間隔棒，導(dǎo)線的中相和邊相的距離不得小于20m。由于交流特高輸電線路的導(dǎo)線橫截面比較大，分裂數(shù)多，使得金具也需要承受大的荷載，所以在交流特高輸電線路中，應(yīng)該使用尺寸大、工藝質(zhì)量高、機(jī)械強(qiáng)度高的金具，一般要求其是普通500kV線路金具的5倍。

2、交流特高壓輸電線路的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 靈活交流輸電技術(shù)運(yùn)用分析

目前，我國電力特高壓技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展過程中逐漸形成了超特高壓靈活交流輸電技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)行過程中主要借助電力電子裝置以及相關(guān)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對于電力系統(tǒng)的電壓、相位等參數(shù)的控制，從而促進(jìn)了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性以及安全性的提高。此外，該技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用過程中加強(qiáng)了對于可控串補(bǔ)裝置以及靜止同步無功補(bǔ)償器地運(yùn)用?？煽卮a(bǔ)裝置在實(shí)際的運(yùn)用過程中能夠高效地促進(jìn)交流輸電線路的輸送能力，并進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性的提高。而靜止同步無功補(bǔ)償器在實(shí)際的運(yùn)用過程中，能夠借助全控器件的運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)了對于變流器輸出電壓的有效控制。

2.2 導(dǎo)地線技術(shù)運(yùn)用分析

在交流特高壓輸電線路中，導(dǎo)地線技術(shù)是十分重要的組成部分，也是實(shí)現(xiàn)低消耗的關(guān)鍵。在整個(gè)線路系統(tǒng)中，交流特高壓線路電池包含磁場、無線電干擾、工頻電場、可聽噪聲等，進(jìn)行導(dǎo)線分裂改善時(shí)，還應(yīng)該利用大截面導(dǎo)線來提升導(dǎo)線的改善效果。導(dǎo)地線的低電阻可以極大的減少線路運(yùn)行損耗，同時(shí)導(dǎo)地線的機(jī)械強(qiáng)度比較大，可以承受相應(yīng)的機(jī)械荷載，確保了交流特高壓輸電線路的運(yùn)行安全。

2.3 外絕緣特性技術(shù)運(yùn)用分析

對于交流特高壓輸電線路，其高度比較高，在雷雨天氣很容易受到雷電因素的干擾，從而影響到電力資源的正常輸送。在實(shí)際中，為了全面提升交流特高壓輸電線路的防雷性能，經(jīng)常會(huì)將外絕緣特性技術(shù)應(yīng)用在線路中。外絕緣特性技術(shù)是通過絕緣子串，當(dāng)線路受到雷電干擾，引起導(dǎo)線、桿塔孔隙間隙時(shí)，絕緣子串就會(huì)對電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，更好的適應(yīng)雷電電壓，降低了雷電對于線路的影響，提升了線路防雷能力，減少了線路故障的發(fā)生。

2.4 無功平衡技術(shù)運(yùn)用分析

在交流特高壓輸電線路中，由于電流比較大、電壓比較高、線路比較長，因此，很容易出現(xiàn)無功平衡問題，所以為了解決這一問題，最大限度的減少系統(tǒng)的無功沖擊，可以在線路中安裝相應(yīng)的低壓電抗器、高壓電抗器、低壓電容器、可控電抗器等，做到系統(tǒng)無功平衡。

路故障的發(fā)生。

2.5 過電壓操作限制技術(shù)運(yùn)用分析

從我國當(dāng)前的實(shí)際情況看，交流特高壓輸電線路大多是用于遠(yuǎn)距離輸電，由于輸電線路比較長，導(dǎo)致在線路在運(yùn)行過程中，會(huì)加劇運(yùn)行成本，所以為了確保電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，防范因非全相工頻諧振過大電壓的加大，可以在交流特高壓輸電線路中應(yīng)用過電壓操作限制技術(shù)，設(shè)置高壓并聯(lián)電抗器。在具體的應(yīng)用中，由于操作過電壓對于塔頭絕緣設(shè)計(jì)會(huì)有極大的影響，所以需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)，得出塔頭間隙50%以上的電壓，依據(jù)試驗(yàn)曲線、計(jì)算結(jié)果等，得出塔頭尺寸。而對于交流特高壓輸電線路，線路運(yùn)輸極長，當(dāng)電壓倍數(shù)增大時(shí)，空氣間隙也會(huì)大幅度增加，因此為了保證綜合效益，要有效的降低電壓水平，保證過電壓處于非飽和地帶。

3、交流特高壓輸電線路運(yùn)行保障技術(shù)

3.1 升機(jī)線路巡視技術(shù)

直升機(jī)線路巡視技術(shù)是通過在直升機(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)，在高空完成紅外測溫、紫外探測等巡視信息采集業(yè)務(wù)，根據(jù)信息分析來判斷輸電線路有沒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熱、絕緣失效等問題[3]?，F(xiàn)在的直升機(jī)在特高壓輸電線路高空巡視中，還可以將目測與機(jī)械工具觀測相結(jié)合，在對觀測數(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)識別線路的缺陷問題。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)楦呖昭惨暎圆挥脫?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，無疑讓巡視工作的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高。

3.2 智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)

智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)是信息化的技術(shù)手段之一，可以通過對特高壓輸電線路全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測來進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)管理，一方面可以及時(shí)捕捉到輸電線路以及其他相關(guān)設(shè)施的實(shí)時(shí)工作情況，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患;另一方面，在輸電線路檢修時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)也可以提供準(zhǔn)確的故障信息，有利于檢修工作的有序開展。智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測重點(diǎn)是溫度、絕緣子、氣象變化、桿塔傾斜度等，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)。但是，當(dāng)今我國的智能監(jiān)測系統(tǒng)不夠成熟，而且存在與電力企業(yè)輸電設(shè)備不兼容的問題，這就使得電力企業(yè)要加大自主研發(fā)力度，讓監(jiān)測技術(shù)與特高壓輸電線路不斷匹配。

3.3 無人機(jī)巡檢技術(shù)

隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力發(fā)展，輸電線路的巡視裝備也得到了極大發(fā)展。無人機(jī)巡檢方面，通過在無人機(jī)上安裝攝像頭、紅外測溫儀等儀器，達(dá)到快速便捷的巡檢目的，也節(jié)省了人力資源的投入，提高了工作效率。無人機(jī)發(fā)現(xiàn)線路狀態(tài)異常，也能快速反饋和安排專業(yè)人員進(jìn)行修復(fù)。

4、結(jié)語

在輸電線路的維護(hù)和檢修中，供電企業(yè)需要投入更加優(yōu)良的新興技術(shù)、新型設(shè)備，讓遍布全國的輸電線路集中走向智能化、自動(dòng)化。只有這樣，才能有效降低線路故障的發(fā)生率，減輕人力負(fù)擔(dān)，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為人民提供更加安全可靠電源。

參考文獻(xiàn)

[1]袁浩.中國特高壓交流輸電技術(shù)創(chuàng)新探索[J].工程技術(shù)：全文版，2017（1）：192.

[2]馮文禮.交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2016（33）：145.