特高壓輸電線路安全運行技術的現(xiàn)狀

聶旭初

【摘 要】鑒于我國的發(fā)展狀況，現(xiàn)在的特高壓輸電線路在運行過程中還存在著很多方面的問題，受到各種制約，造成特高壓輸電線路的運行的安全性和穩(wěn)定性一直不夠高，經(jīng)常引發(fā)各種事故狀況，造成人們的生活有各種困擾。在未來的發(fā)展過程中，輸電公司要把特高壓輸電線路的運行安全作為重點目標，研究針對性的措施對特高壓輸電線路的安全運行進行改進，還要安排專業(yè)的員工對特高壓輸電線路定期進行維護和檢查，保障人們的正常生活和對于電的安全使用，從根本上解決特高壓輸電線路的安全問題，提高特高壓輸電線路的穩(wěn)定輸出。鑒于此，本文主要分析特高壓輸電線路安全運行技術的現(xiàn)狀。

【關鍵詞】特高壓輸電線路；安全運行；技術

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A

1、特高壓輸電線運行特點

特高壓輸電線路范圍廣、輸送距離遠、運行環(huán)境復雜、氣候多變，很多地區(qū)屬于特高壓輸電線路故障多發(fā)地區(qū)，容易遭到雷擊等問題。其次特高壓輸電線路的絕緣子串比較長，經(jīng)過不同地區(qū)，線路很容易污染，所以對線路防污要求比較高；我國大部分特高壓輸電線路經(jīng)過高寒地區(qū)，氣候比較寒冷，特高壓輸電線路很容易結冰，由于導線橫截面積比較大、分裂數(shù)量多，所以導致覆冰超載、不均勻覆冰等問題；特高壓輸電線路的檔距長、電壓等級高，線路受到風雨等因素的影響，可能出現(xiàn)風偏事故。此外，由于我國特高壓電網(wǎng)特高壓輸電線路運行時間比較短，關于線路檢修技術還不是很成熟。因此，需要各運維單位根據(jù)實際情況，選擇合適的運行檢修技術和方案。

2、特高壓輸電線路安全運行技術的現(xiàn)狀及因素

2.1、設計因素

電網(wǎng)的安全平穩(wěn)的運行，能否發(fā)揮出電網(wǎng)自身的功能特點，關鍵就在于特高壓輸電線路的設計合理化，若在進行設計時設計方案不實用，在施工時對特高壓輸電線路的構架成本和強度便會增加，同時周圍的交通環(huán)境也會給線路帶來一定的難度系數(shù)。為此，在架空特高壓輸電線路過程中采取合理并實用的設計是基礎保障，其中在設計的方案中，有下面幾種影響原因影響著：架空特高壓輸電線路的最基礎的設計方案、選擇的路徑和選擇的桿塔。

2.2、自然因素

特高壓輸電線路所涉及的地理范圍是相當大的，由于環(huán)境相對復雜，同時還要遭受自然界的春夏秋冬、日常風吹雨打和不可抗力等一系列自然現(xiàn)象，嚴重影響著架空特高壓輸電線路的正產、安全的運行。下面是自然因素對架空特高壓輸電線路的正常運行所帶來的幾種情況：

（1）雷擊。雷擊時常將結緣層擊穿，導致線路出現(xiàn)跳閘，無法正常運行，雷擊是對架空線路傷害最大的。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示：導致跳閘的1/3情況出現(xiàn)都是雷擊造成的，其危害程度相當大。（2）覆冰。出現(xiàn)覆冰則會造成線路荷載超量，出現(xiàn)桿塔倒塌傾斜或者斷線等現(xiàn)象。另外，還會造成導線絕緣子閃絡和舞動等。在2008年，南方遭遇冰凍時期，電網(wǎng)的運行遭到了很大程度破壞，出現(xiàn)了倒塔、斷線等，造成了南方絕大省份地區(qū)出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象。（3）風偏與舞動。其主要作用就是架空特高壓輸電線路受到風力的印象才出現(xiàn)上面兩種情況，風偏會使電氣距離不穩(wěn)出現(xiàn)跳閘，舞動則會導致設備嚴重受損，降低設備的使用年限。（4）大氣污染。隨著經(jīng)濟不斷進步，來自大氣的污染也越來越顯著。線路的安全同樣也存在來自大氣污染的因素。（5）主要是兩種類型：鳥巢和鳥糞。輸電桿塔上常常出現(xiàn)鳥在上面筑巢，一些樹枝、鐵絲等則會掉落到導線甚至絕緣子上，出現(xiàn)短路等現(xiàn)象。同時鳥糞則會使絕緣子污染，出現(xiàn)潮濕降雨或者霧天時容易出現(xiàn)閃絡。

2.3、外力因素

進行特高壓輸電線路運行時，其中導致其安全運行的主要原因就是遭到外力的破壞。我國加快發(fā)展與人們安全意識相對較弱，導致了在架空特高壓輸電線路區(qū)域內有違法違章建筑，給架空特高壓輸電線路的安全造成了很大的影響。其中在架空特高壓輸電線路的保護區(qū)內，放風箏和利用塑料薄膜等現(xiàn)象；秋季收貨季節(jié)，一些農民對桔梗進行燃燒等，相對落后地區(qū)對桿塔進行盜取、破壞等均是外力破壞，以上這些做法對國家、個人的利益甚至線路的正常運行都造成了嚴重的影響。

3、特高壓輸電線路安全運行技術分析

3.1、輸電線運行檢修一體化技術

近年來，隨著電力技術的發(fā)展以及電網(wǎng)結構的調整，傳統(tǒng)的電力生產管理模式已經(jīng)無法適應電網(wǎng)發(fā)展需求。為了確保電力設備的運行安全，運維單位大多數(shù)采取定期檢修的方式，對電力設備進行檢修，這樣很容易一些設備檢修過度，減少設備的使用周期，浪費人力和物。近年來，隨著電力技術的發(fā)展以及電網(wǎng)結構的調整，傳統(tǒng)的電力生產管理模式已經(jīng)無法適應電網(wǎng)發(fā)展需求。為了確保電力設備的運行安全，運維單位大多數(shù)采取定期檢修的方式，對電力設備進行檢修，這樣很容易一些設備檢修過度，減少設備的使用周期，浪費人力。

3.2、帶電作業(yè)技術

帶電作業(yè)技術指在高壓電氣設備上不停電進行檢修、測試的一種作業(yè)方法。由于特高壓輸電線路桿塔高、塔頭尺寸大、線路走廊寬度大、電壓高等特點，增加了帶電作業(yè)的難度。帶電作業(yè)前必須確定最小安全間距、最小組合間隙以及絕緣工具最小有效絕緣長度等問題，防止特高壓電磁場對作業(yè)人員造成身體的影響。特高壓交直流特高壓輸電線路帶電作業(yè)最大操作過電壓為1.72p.u，相地操作過電壓前時間>3000us，通過線路桿塔的實際結構，帶電作業(yè)的具體位置進行綜合分析，并進行帶電作業(yè)間隙放點試驗，計算帶電作業(yè)的危險率。

3.3、雷擊跳閘預防技術

1）預防雷電繞擊，保護角大小根據(jù)電壓等級設置，電壓越低保護角一般越大，一般不大于25°。保護角越小，保護越可靠。在220kV線路桿塔上采取裝設負角保護針的措施，有效地防止了特高壓輸電線路遭受雷電繞擊。2）預防雷電反擊，目前，特高壓輸電線路雷擊跳閘主要由于反擊造成的，預防措施有：安裝線路避雷器，特高壓輸電線路避雷器并聯(lián)于線路絕緣子串旁，通過保護絕緣子串，降低雷擊跳閘率，達到防雷目的；降低桿塔接地電阻，傳統(tǒng)接地體存在使用時間長容易受到腐蝕，接地電阻逐漸增大的問題，而使用石墨接地模塊能解決這個問題。石墨接地模塊是一種以導電非金屬材料為主的接地體，與傳統(tǒng)接地體相比，具有降阻效率高、接地電阻穩(wěn)定、減少地電位反擊、使用壽命長、抗腐蝕、無毒環(huán)保、施工安裝方便等優(yōu)點。

總之，特高壓電網(wǎng)具有容量大、損耗低、輸送距離遠的特點，是其他超高壓等級電網(wǎng)無法達到的。1000千伏交流特高壓輸電線路的供電能力是500千伏超高壓交流輸電網(wǎng)的5倍，因此，國家大力發(fā)展特高壓電網(wǎng)。然而特高壓電網(wǎng)的運行環(huán)境復雜，很容易受到風雨雷電等自然災害的破壞，從而導致電路故障。因此必須加強對特高壓輸電線路的運行檢修，確保電網(wǎng)安全有序運行。

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（作者單位：中國電建集團河南省電力勘測設計院有限公司）