500kV輸電線路安全運(yùn)行維護(hù)措施

吳興權(quán)

摘 ?要：輸電線路的設(shè)備本身具備占地面積較大、涉及區(qū)域較長的特點(diǎn)，且多架設(shè)在野外，長期暴露在空氣中，容易受到外界一些自然因素的影響，所以，該文主要針對500 kV輸電線路在運(yùn)行過程中存在的問題以及如何提升安全運(yùn)行水平的角度出發(fā)，提出應(yīng)對自然災(zāi)害環(huán)境時采取的措施，從根本上提升供電的可靠性。

關(guān)鍵詞：500 kV輸電線路;安全運(yùn)行;防雷

中圖分類號：TM726 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

輸電線路的安全運(yùn)行一直以來都是人們非常關(guān)注的話題，這不僅關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，也與國民生計息息相關(guān)。近幾年，由于輸電線路運(yùn)行不當(dāng)，出現(xiàn)的安全問題屢見不鮮，都造成了非常嚴(yán)重的后果。高壓輸電線路的安全運(yùn)行是構(gòu)建輸電網(wǎng)絡(luò)的根本，要保證其設(shè)備的正常運(yùn)作難度較大，因為大多數(shù)高壓線路設(shè)備都在野外，各種不確定因素都給安全運(yùn)行帶來了一定的隱患。因此，保護(hù)輸電線路安全運(yùn)行是保證整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定的前提和基礎(chǔ)，也是維護(hù)國家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定和國民生計穩(wěn)定的重點(diǎn)。

1 防自然山火

目前，有許多500 kV輸電線路的設(shè)備都架設(shè)在野外，尤其是許多森林覆蓋的地方，這種由于高壓線路運(yùn)行不當(dāng)引發(fā)的森林山火后果非常嚴(yán)重，所以針對這種情況，就要通過一定的手段去防止山火發(fā)生來降低損失。那么如何進(jìn)行防自然山火，主要有以下3個措施。1）可以利用科技手段，例如在容易發(fā)生山火的區(qū)域，安裝一些在線視頻監(jiān)測裝置，或者是在山火易發(fā)期安排一些無人飛機(jī)進(jìn)行危險源巡邏，這樣可以對該區(qū)域進(jìn)行全天的視頻監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題。2）對設(shè)備架設(shè)區(qū)域存在的雜草進(jìn)行清除，砍伐掉一些生長較矮的樹木，由于一些區(qū)域是山火防范重點(diǎn)區(qū)段，往往會存在一個斷面或者是山脈有多條線路通過的情況，可以通過在該區(qū)域修建相應(yīng)的山火隔離帶來降低山火風(fēng)險，并預(yù)防跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。除此之外，還要對發(fā)生山火時易跳閘的點(diǎn)進(jìn)行梳理，其下方一定不能存在太多的雜草或者是較矮的樹木，如果存在要及時地清理掉，這樣是為了避免一旦發(fā)生一點(diǎn)小火源就會大面積蔓延的情況[1]。3）線路通道的清理會砍伐一些較矮的灌木，砍伐過后，要用車輛將這些灌木運(yùn)輸?shù)骄€路下方遠(yuǎn)離火源易發(fā)地帶，切不能過多地堆積在線路通道內(nèi)，這樣是為了防止山火發(fā)生時這些灌木會有促長火勢的可能。4）由于山火對高壓輸電線路造成的影響非常嚴(yán)重，不僅會造成人員傷亡，還會嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)，所以相關(guān)工作人員一定要加強(qiáng)與當(dāng)?shù)卣臏贤ê蛥f(xié)調(diào)，一旦發(fā)生危險事故，要最大力度地爭取當(dāng)?shù)卣闹С郑浜袭?dāng)?shù)卣龊萌粘５木S護(hù)工作。5）500 kV高壓輸電線路維護(hù)員一定要做好自己的本職工作，要經(jīng)常做一些防山火的宣傳工作，對當(dāng)?shù)鼐用衿占案鞣N不安全用火可能會造成的危害，加強(qiáng)人們對山火防護(hù)的意識。

2 防自然雷電

由于野外的自然雷電具有突發(fā)性、不可控性、以及危害性較大的特點(diǎn)，所以如何預(yù)防雷電對輸電線路造成的危害也是一項非常復(fù)雜的工作，還在不斷的探索過程中。因為許多輸電線路都是設(shè)在野外，所以相對于其他自然災(zāi)害產(chǎn)生的影響，雷電擊中的破壞力也相當(dāng)大，野外防雷布置不僅復(fù)雜，且設(shè)備昂貴，一般在真正投入使用前，還要對防雷設(shè)施做一些性能預(yù)估，投入成本較大。

早期的防雷技術(shù)主要是通過計算輸電線路的耐雷水平和雷擊跳閘率來進(jìn)行一些風(fēng)險評估，但是該技術(shù)也存在一定的不足之處?，F(xiàn)在采用較多的是差異化防雷技術(shù)，該技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，首先要考慮的就是輸電線路在空間和時間上存在的一些差異，再結(jié)合輸電線路的結(jié)構(gòu)和鋪設(shè)地形地貌等因素，通過雷電監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析后，獲得雷電參數(shù)，進(jìn)行防雷計算。這種依靠數(shù)據(jù)分析進(jìn)行防雷計算能夠幫助我們采取一些更加細(xì)致的措施來提高野外輸電線路的防雷性能，也使得電網(wǎng)的管理更加精細(xì)化。

3 防冰害

3.1 野外輸電線路冰害的種類

圖1顯示了覆冰次數(shù)與覆冰溫度的關(guān)系，由圖示可以看出雨淞覆冰形成的常見溫度是-1 ℃，霧淞形成的常見溫度是-5.5 ℃。當(dāng)輸電線路中的覆冰過厚，就會對線路造成破壞。1）超負(fù)荷堆積：野外一旦突發(fā)暴雪天氣，則會在線路上堆積較厚的雪層，很容易會造成一些設(shè)備的損壞，嚴(yán)重的會出現(xiàn)導(dǎo)線斷股、塔桿折斷等嚴(yán)重事故。2）電線上覆冰過厚會使得電線的弧度彎曲增大，會造成一些電線折斷事故。3）覆冰過厚，在風(fēng)力的作用下會讓導(dǎo)線產(chǎn)生一定頻率的晃動，造成一些金具損壞、斷線等危險事故。4）自然冰雪中可能會夾雜著一些污穢物質(zhì)，有一些污穢物質(zhì)存在一定的導(dǎo)電功能，很容易會造成閃冰事故[2]。

3.2 減少冰害的措施

減少冰害的措施有5點(diǎn)。1）不同區(qū)域的氣象條件都有著不同的特點(diǎn)，對于不滿足鋪設(shè)輸電線路氣象條件的區(qū)段要提前進(jìn)行冰區(qū)調(diào)整。2）對于覆冰跳閘頻繁的區(qū)段，可以將該區(qū)段的地線等級提高來降低危害，同時還要在導(dǎo)線上安裝雙擺防舞間隔棒，這樣可以有效地降低跳閘的次數(shù)。3）一些輕、中冰區(qū)線路，由于經(jīng)常出現(xiàn)微風(fēng)振動的現(xiàn)象，容易造成斷線或者其他事故，可以通過安裝防振錘等一些防振設(shè)備來降低危險事故的發(fā)生概率。4）利用計算機(jī)技術(shù)和一些人工智能設(shè)備在線路現(xiàn)場進(jìn)行在線監(jiān)測，對于突發(fā)冰害能夠及時地發(fā)出一些預(yù)警信號，技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場反饋回來的情況及時采取一些應(yīng)對措施，多數(shù)時候都是運(yùn)用直流融冰技術(shù)來加強(qiáng)高壓輸電線路的自動抗冰防災(zāi)能力。5）相間間隔棒是一種不能承受彎曲力的由復(fù)合材料做成的一種輔助工具，用來防止線路上因為覆冰過多產(chǎn)生的擺動而造成的損壞，在一些通過雙回路垂直排列的線路上，由于兩相的擺動沒有規(guī)律，很容易就會造成相間間隔棒的損壞，但是如果將其拉至地面并固定好，就能夠有效地防止某一根線路因為脫冰后造成的晃動而帶來的損壞。

4 防跳線風(fēng)偏

跳線風(fēng)偏主要是由野外的強(qiáng)風(fēng)所造成的傳統(tǒng)的跳線串，因為在制作材質(zhì)上存在一些不足，主要由瓷質(zhì)、玻璃或者是棒狀的絕緣子等制作而成的，一旦遇到強(qiáng)力大風(fēng)天氣，超出了預(yù)先可能承受的風(fēng)速，絕緣子串就會向某一方向傾斜，主要是偏向于塔桿方向，風(fēng)偏角的角度隨著風(fēng)速的增大而增大，從而導(dǎo)致大部分帶電體與鐵塔之間的距離縮短，當(dāng)距離縮短一定程度后，就很容易會出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個線路停止運(yùn)行，造成嚴(yán)重的風(fēng)險和損失。預(yù)防此風(fēng)險的措施主要有以下3種。1）改變絕緣子串的類型，或者是增加雙聯(lián)V型串配置，這種措施主要是為了防止線路在野外遇到大風(fēng)天氣的時候能夠有效地抵御，但是這種方法也存在一定的局限性，只適合作用于新建線路，對于改造線路來說就不太適合。2）安裝重錘也是一種抵御強(qiáng)風(fēng)的措施，但是從許多實(shí)踐經(jīng)驗來看，重錘的作用并不是特別有效，在強(qiáng)風(fēng)天氣下這種風(fēng)偏事件仍然頻繁發(fā)生，只適合抵御一些中小等級的風(fēng)，不太適用于抵御強(qiáng)風(fēng)。3）由于以上2種解決方案都存在著一定的局限性，不能夠完全投入真正的實(shí)踐中，并且收獲的成效也不是特別滿意。因此，可以對防風(fēng)偏復(fù)合絕緣子進(jìn)行改造，主要是從原來的鉸鏈?zhǔn)礁臑閼冶凼?，這樣可以完全消除因風(fēng)力造成的擺動，因為固定支撐的作用，這樣可以有效地限制住風(fēng)力造成的跳線擺動，同時，必須要有效降低桿塔接地電阻，適當(dāng)提升桿塔的深埋度，延長相關(guān)接地極，提升垂直接地極，以此來提升輸電線路的抗雷擊性，并防控雷擊問題對輸電線路造成的不利影響。輸電線路差異化防雷改造縮略圖如圖2所示。效果較好。

5 輸電線路防外破

野外高壓線路的修建容易受到很多不確定因素的影響，面臨外破的威脅也日益突出，造成許多線路故障問題，所以防外破工作刻不容緩。首先，要建立一支專業(yè)的巡查組，在護(hù)線員和信息員匯報為輔助的外破發(fā)現(xiàn)體系基礎(chǔ)上，對一些外破隱患進(jìn)行有效的辨識和分析，認(rèn)真組織專項排查，整個過程要實(shí)時監(jiān)督，還要將排查隱患制作成檔案，根據(jù)這些隱患制定出相應(yīng)的解決措施。同時要完成與屬地部門、交通部門以及相應(yīng)運(yùn)輸單位之間的聯(lián)系，在外破隱患的排查過程中對跨省國道或者是人口密集的地方要設(shè)立警示牌，還要制作一些宣傳圖冊和卡片，在一些人口密集的區(qū)域做好宣傳工作，提高人們對電力設(shè)施的保護(hù)，必要的時候可以開展一些電力安全教育講座。

6 加強(qiáng)輸電線路的運(yùn)行監(jiān)測

隨著信息技術(shù)水平的快速提升，可以通過有效的在線監(jiān)測技術(shù)來確保500 kV輸電線路運(yùn)行的安全性，利用在線監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崟r了解輸電線路的運(yùn)行情況，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)影響線路安全運(yùn)行的因素，以便及時處理和解決。另外，可以通過在線監(jiān)測的方式對輸電線路中相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行及時、科學(xué)的評估，能夠明確相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以便及時對其進(jìn)行維修和更換，保證其運(yùn)行的安全性。

7 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U大，這也給野外輸電線路的維修帶來了很多挑戰(zhàn)。野外的自然環(huán)境存在很多不確定性，尤其是在遇到一些突發(fā)性自然災(zāi)害的時候，維護(hù)工作就會變得很難很復(fù)雜。所以相關(guān)技術(shù)人員一定要做好后勤防護(hù)工作，未雨綢繆，努力消除電網(wǎng)運(yùn)行過程中自然災(zāi)害可能會造成的安全隱患，對各個方面，方面預(yù)防措施，加強(qiáng)電路運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，只有這樣，才能保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，更好地滿足當(dāng)今社會的發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

[1]雷邦勝.500kV輸電線路安全運(yùn)行水平提升研究[J].科技資訊， 2015，25（28）：45-46.

[2]黃德劍.關(guān)于500kV輸電線路運(yùn)行管理問題及對策的探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017，35（28）：1281.