鄒曉琴
(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司資陽(yáng)市雁江供電分公司,四川 資陽(yáng) 641300)
隨著特高壓輸電線路的運(yùn)行,遠(yuǎn)距離和大容量輸電成為常態(tài),并且輸電線路的操作,維護(hù)更加困難。為了進(jìn)一步提高我國(guó)輸電的安全性和可靠性,電網(wǎng)公司加強(qiáng)了對(duì)高壓輸電線路運(yùn)行,維護(hù)和修理業(yè)務(wù)的評(píng)估和管理,并針對(duì)實(shí)際運(yùn)行中的技術(shù)難點(diǎn)采取了可行的對(duì)策,以確保順利進(jìn)行[1]。
高壓輸電線路桿塔的高度一般為30-50米,特高壓輸電線路桿塔的高度通常為60-80米。傳輸線連接器,地線和桿塔的缺陷,例如斷線,螺母松動(dòng),固定裝置和金具塔材的變形等,很難通過常規(guī)巡邏人員目視檢查和隨機(jī)觀察發(fā)現(xiàn)。發(fā)生由雷電燒蝕引起的地線斷裂也是時(shí)常發(fā)生的意外。
新型高壓輸電線路通常具有較大的線徑,分段的連接器,高跨度的桿塔,較大的爬距絕緣子、非垂直結(jié)構(gòu)絕緣鏈等其他結(jié)構(gòu)特點(diǎn),且線路具有較大的載荷力,特殊的工作位置角度和難以操作的特性。維護(hù)操作困難,對(duì)工具強(qiáng)度,自重和尺寸的要求更高,并且個(gè)別維護(hù)項(xiàng)目需要專用工具。
在高壓線路的建設(shè),運(yùn)行和維護(hù)過程中,常使用長(zhǎng)攀爬防污染絕緣子以防止污染,在絕緣子鏈的塔頂安裝大直徑絕緣子以防止鳥糞墜落,并使用V形絕緣子鏈防止電線走線。這些特殊需求的電線導(dǎo)致線路中的絕緣子串具有多種類型,較重的重量和特殊結(jié)構(gòu),這使得以后更難更換絕緣子線(串),從而使執(zhí)行相關(guān)操作變得困難[2]。
電網(wǎng)公司嚴(yán)格的安全要求使運(yùn)輸運(yùn)維人員更愿意選擇停電維護(hù)作業(yè)。輸電線路由于停電維護(hù)的計(jì)劃批準(zhǔn)較為困難,這不利于停電維護(hù)工作的規(guī)劃和實(shí)施。斷線對(duì)電力傳輸和系統(tǒng)穩(wěn)定性有很大影響,線路電壓電平越高,停電損失越大。
桉樹通常生長(zhǎng)在南部省份。該樹種的經(jīng)濟(jì)收割高度為20~22米。當(dāng)操作和維護(hù)人員被地面上相同高度的樹木阻擋時(shí),維護(hù)人員看不到電線和樹木之間的距離,也就沒有辦法準(zhǔn)確評(píng)估和判斷樹線距離。
我國(guó)主要城市項(xiàng)目的建設(shè)總體上具有項(xiàng)目多和期限緊迫的特點(diǎn)。施工單位常常在施工條件不完善的情況下勉強(qiáng)施工,一旦空間距離沒有得到很好的控制,將導(dǎo)致線路的跳閘和損壞。
對(duì)于輸電線路運(yùn)營(yíng)和維護(hù)人員來說,識(shí)別輸電線路桿塔的潛在地質(zhì)隱患是一個(gè)難題。隱藏的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括地質(zhì),力學(xué)和氣候?qū)I(yè)。施工鉆探和泥巖的地質(zhì)變化會(huì)受到充填壓力,水蝕等影響。
傳輸線工具和設(shè)備大多是承力式工具。隨著特殊類型的絕緣子鏈的普遍應(yīng)用,對(duì)于輸電線路工具,有必要為特定的維護(hù)操作開發(fā)一些特殊的工具;在工具具有一定的承載能力之后,必須考慮其重量和結(jié)構(gòu)類型,并且還應(yīng)該改變傳統(tǒng)的鋁合金制造。由鈦合金制成的大型和部分超重工具應(yīng)根據(jù)整體結(jié)構(gòu)更改為分開的結(jié)構(gòu);對(duì)于超高壓和高壓管線提升工具,原來的鏈條或手動(dòng)絞車被改為液壓頂升裝置。
隨著電網(wǎng)的復(fù)雜性和擴(kuò)展性的增加,傳統(tǒng)操作和維護(hù)方法的固有缺點(diǎn)變得越來越明顯。爬桿困難,觀察不準(zhǔn)確以及勞動(dòng)效率低下。引入載人直升機(jī)和無人駕駛飛機(jī)以及人工協(xié)作檢查無疑是操作和維護(hù)傳輸線的最先進(jìn)的有效方法。直升機(jī)巡邏傳輸線具有效率高,技術(shù)含量高,不受地域影響,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)[3]。航巡過程中使用紅外成像儀將電線連接管、壓力管,等固定裝置進(jìn)行拍照并分析數(shù)據(jù)以確定它們是否正常;使用望遠(yuǎn)鏡,照相機(jī)和機(jī)載可見光透鏡檢查并記錄主桿和塔架,地線裝置,絕緣子等以及線路走廊內(nèi)樹木的生長(zhǎng),地理環(huán)境和運(yùn)輸條件下的運(yùn)行狀態(tài)。飛行檢測(cè)系統(tǒng)可以在整個(gè)過程中以相等的距離巡視線路,不受峽谷和河流等地形的影響,消除盲目檢查站,彌補(bǔ)對(duì)操作,維護(hù)和紅外地面檢查人員進(jìn)行視覺監(jiān)控的局限性,并改善巡邏質(zhì)量。直升機(jī)的飛行操作可以擴(kuò)展到現(xiàn)場(chǎng)水沖洗和在線直接操作領(lǐng)域,解決了傳統(tǒng)的直接手動(dòng)操作的局限性,例如操作時(shí)間長(zhǎng),操作復(fù)雜,人員眾多,甚至在某些情況下甚至是不可能的。
積極促進(jìn)無人駕駛飛機(jī)在日常人工巡視中的使用。盡管無人駕駛飛機(jī)航程短,但使用靈活且對(duì)場(chǎng)地的要求低,也可以用于通過機(jī)載紅外成像設(shè)備,照相機(jī)和錄像機(jī)在線路上局部點(diǎn)進(jìn)行拍攝,檢查通道中樹木的生長(zhǎng)情況和樹線的距離,解決了局部特寫視頻監(jiān)控的問題。載人直升機(jī)和無人機(jī)的結(jié)合使用可以有效消除盲點(diǎn)和個(gè)人過去傳統(tǒng)觀測(cè)的不準(zhǔn)確性,并提高輸電線路的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)水平。
輸電線路在線監(jiān)控系統(tǒng)具有視覺管理,安全預(yù)警和決策輔助等功能。通過在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析獲得的運(yùn)輸設(shè)備技術(shù)指標(biāo)參數(shù),可作為設(shè)備狀態(tài)維護(hù)的依據(jù)。應(yīng)用在線監(jiān)控了解空氣污染顆粒物密度,絕緣表面污染程度,準(zhǔn)確了解線路絕緣水平的變化方向,并及時(shí)為惡劣的天氣狀況做好準(zhǔn)備。在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用程序,用于地下電纜線路的循環(huán),局部放電,溫度數(shù)據(jù)變化,監(jiān)視電纜隧道的工作條件,了解電纜線路絕緣水平的變化信息,精確地調(diào)整電纜線路的當(dāng)前負(fù)載密度,避免電纜絕緣擊穿短路事故[4]。視頻監(jiān)控用于及時(shí)了解線路通道上外部建筑物的破壞情況,地質(zhì)災(zāi)害和特殊危險(xiǎn)點(diǎn)的情況,大大降低了人員監(jiān)控的強(qiáng)度,監(jiān)控更加可靠,及時(shí)。
推廣基于行波距離測(cè)量原理的輸電線路故障分析與定位系統(tǒng)的應(yīng)用,迅速提供有關(guān)故障位置和故障類別的信息,方便運(yùn)維人員準(zhǔn)確安排特種巡邏,爭(zhēng)取時(shí)間恢復(fù)線路運(yùn)行。集成各種在線監(jiān)控系統(tǒng),為生產(chǎn)線設(shè)備單位創(chuàng)建查詢系統(tǒng),減少信息孤島,快速提供生產(chǎn)線運(yùn)行和維護(hù)的基本信息服務(wù),并幫助制定運(yùn)行,維護(hù)和維護(hù)策略。
從發(fā)現(xiàn)和更換絕緣子,夾具,分離器和其他傳統(tǒng)元件開始,從10KV配電線路到500KV超高壓輸電線路,再到1000KV超高壓輸電線路,帶電工作已在全國(guó)廣泛推廣和應(yīng)用。由于諸如帶電工具的制造技術(shù)差,標(biāo)準(zhǔn)化程度低,員工培訓(xùn)不足以及管理水平低等不利因素,電網(wǎng)公司在進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)比較保守。帶電作業(yè)不受停電時(shí)間的限制,減少了停電時(shí)間,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,維護(hù)效率高。它具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益;嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行帶電作業(yè)是科學(xué)安全的,應(yīng)予以加強(qiáng)和應(yīng)用。
本文主要分析高壓輸電線路運(yùn)行和維護(hù)的技術(shù)難點(diǎn),并結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)和設(shè)備技術(shù)的發(fā)展,提出了新設(shè)備,新材料的應(yīng)用,直升機(jī)的使用檢查等方面的建議。維修線路,以及增加在線監(jiān)視設(shè)備的配置。應(yīng)用,擴(kuò)大直接操作范圍,用技術(shù)進(jìn)步和操作方法的轉(zhuǎn)變來代替?zhèn)鹘y(tǒng)操作方法的不足,提高操作和維護(hù)效率,減輕操作和維護(hù)人員的工作強(qiáng)度,確保電網(wǎng)安全。