高壓輸電線路運檢工作技術(shù)難點與應(yīng)對措施探討

熊陽獻 羅龍 王磊 陳興達

（云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局）

0 引言

隨著我國特高壓輸電線路的引進，長距離、大容量輸電已經(jīng)是一種常態(tài)，輸電線路運行管理也日益困難。為了提高我國輸電系統(tǒng)的安全可靠性，電力公司加大對其運行的考核與管理力度。根據(jù)工程實際操作中存在的技術(shù)難題，提出切實可行的措施，保證維護工作的順利進行，保證工程建設(shè)的高效、安全。

1 高壓輸電線路運維作業(yè)技術(shù)難點

（1）對檢修工具要求高

對于高壓輸電線路特別是一些新建的高壓輸電線路，具有線徑大、塔高較高、絕緣子爬電距離大、絕緣子鏈非垂直結(jié)構(gòu)等明顯的原有結(jié)構(gòu)特點，這些結(jié)構(gòu)特點會給線路的運行和維護帶來很大的困難。由于特殊的工作部位和角度，對設(shè)備的重量、強度、規(guī)格等都有很高的要求，有些維修項目甚至連工具都不能直接使用，使得維護工作難以順利進行。

（2）絕緣子更換難度大

在各種高壓輸電線路的建設(shè)、運行和維護中，經(jīng)常會用到一些具有特殊功能的絕緣子。比如，采用一種長的耐污染絕緣體來預(yù)防污染。為防止鳥糞，在鏈塔頂端加裝大口徑絕緣子，并將 V形絕緣鏈固定，以防止線路震動。盡管這種特殊的絕緣子對高壓輸電線路的正常使用具有很大的影響，但同時也增加了后續(xù)的更換工作難度，使得絕緣子鏈不能迅速更換。

（3）停電檢修損失嚴重

傳統(tǒng)高壓輸電線路的運行維護多為停電維護，可以有效保障運維人員的生命安全。然而，現(xiàn)代社會嚴重依賴電能，一旦斷電，必然會帶來重大的經(jīng)濟損失。在此背景下，若要采取斷電檢修的方法，不但無法取得統(tǒng)一的維修計劃，而且還存在著很大的困難。這會對受災(zāi)地區(qū)造成重大的經(jīng)濟損害。隨著電壓水平的提高，電力供應(yīng)中斷所帶來的損失也會隨之增加。

（4）本體缺陷檢測困難

高壓輸電線路置于其上方，鐵塔一般高30～50m，特高壓輸電線路鐵塔的高度可達60～80m。在這種情況下，地面高空輸電線路斷線、螺母松動和適當變形等缺陷幾乎無法直接察覺，即使用望遠鏡，也只能隨機觀察，發(fā)現(xiàn)問題的概率可想而知[1]。

2 提升高壓輸電線路運檢效果的技術(shù)措施

（1）研制專用工具提高工效

輸電線路工具多為承載工具。近年，隨著大直徑防鳥絕緣子、復(fù)合線型絕緣子、玻璃端子絕緣子、超長特高壓絕緣子鏈、V形絕緣子鏈等特種絕緣鏈的廣泛應(yīng)用，對絕緣子鏈提出更高的要求。放置在傳輸線工具上，應(yīng)該為特定的大修開發(fā)一些特殊的工具，在獲得一定的承載能力后，還要考慮刀體的重量和類型，刀具制造要由傳統(tǒng)的鋁合金加工向鈦合金加工轉(zhuǎn)變。對一些較大、超重的設(shè)備，應(yīng)在整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用分體式結(jié)構(gòu)，對超高壓管線起重機，由原有的鏈條或絞車提升至液壓升降機構(gòu)。

（2）應(yīng)用新型絕緣材料

因發(fā)熱或電閃頻繁自爆，便于監(jiān)測，增加更換自爆絕緣子的作業(yè)量，絕緣子必須全部更換，大力推廣使用長桿、高強度、多芯瓷絕緣子。這種絕緣子具有漏電和蠕變大、抗污染性能好、自潔性能好、結(jié)垢電壓高、機械強度高、無需調(diào)零等特點，安裝方便，更換絕緣子后可大大減少輸電運行維護作業(yè)量。

（3）加大直升機（含無人機）巡線技術(shù)應(yīng)用

隨著電網(wǎng)復(fù)雜程度的不斷提高和容量的不斷擴大，傳統(tǒng)運維方式的固有缺陷也越來越明顯。由于垂直井道攀登難度大、觀測精度差、人工作業(yè)效率較差，因此引入有人駕駛直升機、無人機和人工進行巡查，是一種更為先進、科學(xué)、高效的作業(yè)方法。直升機巡防輸電系統(tǒng)具有高效率、高技術(shù)含量、無地域影響、可靠性高等優(yōu)點。在行駛過程中，通過紅外相機拍攝線束、張力管、跳線夾、地線夾、配件、防震錘、絕緣子等，并對其進行數(shù)據(jù)處理。使用望遠鏡、攝像機和飛機上的可視透鏡，對基礎(chǔ)塔、地線延長線、絕緣子等的運行狀況進行檢測和記錄，并記錄樹木生長情況，地理環(huán)境和交通狀況。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全程等距巡線，不受峽谷、河流等地形條件的干擾，有效解決巡視盲區(qū)，解決運行維護人員的人工視覺巡視和地面紅外監(jiān)測的不足，從而有效改善巡線的工作效果。直升機可擴展到電氣化、電力系統(tǒng)等方面，克服以往手工操作時間長、操作復(fù)雜、人員多、有時難以實現(xiàn)的限制。在常規(guī)的手工巡邏中，采用無人駕駛的方式進行巡邏，盡管它的飛行距離很小，但是靈活性和對環(huán)境的需求很小。同時，利用紅外成像設(shè)備、攝像機和機載攝像機對線路上的各個節(jié)點進行拍攝，并對其樹線的間距進行觀察，以實現(xiàn)對當?shù)亟嚯x的實時監(jiān)測。直升機與無人機相結(jié)合，可以有效消除盲區(qū)和傳統(tǒng)監(jiān)測誤差，提高輸電線路運維水平[2]。

（4）加強在線監(jiān)測

電力線實時監(jiān)控系統(tǒng)包含可視化管理、安全預(yù)警和輔助決策等多種技術(shù)手段，利用實時監(jiān)控的技術(shù)指標進行實時監(jiān)控，可以提供電力設(shè)備運行狀況的參考。實時監(jiān)控主要是為了了解地區(qū)大氣污染粒子濃度，絕緣子表面污染程度，雷電強度，跨線風、雪、冰等變化趨勢，從而精確地把握地區(qū)變化趨勢。電線的絕緣等級，可以在嚴酷的氣候狀況下進行反應(yīng)。采用在線監(jiān)控電纜的旋轉(zhuǎn)、局部放電和溫度數(shù)據(jù)變化，對電纜的狀態(tài)進行監(jiān)控，并能有效吸取電纜的絕緣等級變化，精確調(diào)節(jié)電纜的電壓。防止電線的絕緣破裂和短路。通過對施工季節(jié)、地質(zhì)災(zāi)害和特定危險地段的實時監(jiān)測，減少人工監(jiān)測力度，提高監(jiān)測的準確性和準確性。以行波帶理論為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)的故障診斷與 GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，能夠迅速地為用戶提供故障的部位及種類，為維護管理部門及時組織好線路巡視，使其得以正常運營。整合各類聯(lián)機監(jiān)測，以線、線、機為模組的查詢方式，降低信息的“孤島”，為線路維護提供基本的資訊。為維護決策提供便利。

（5）大力推廣帶電作業(yè)

從10kV配電、500kV高壓線路到1000kV特高壓線路，從檢查、更換絕緣子、線夾、隔板等常規(guī)工程，到帶電吊裝的復(fù)雜改造塔，項目陸續(xù)開展。由于生產(chǎn)技術(shù)水平低、標準化程度低、人才培養(yǎng)不足、管理水平低等諸多不利因素，使得電力公司對直接工的管理相對保守。直接操作沒有斷電時間的限制，降低了斷電時間，改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高的維修效率。這是一種巨大的經(jīng)濟價值。嚴格按照規(guī)定進行帶電操作，既科學(xué)又安全，需要加強和運用。對直升機進行電動化維修、更換、清洗等方面進行積極的研究，使得其運行速度快、效率高，能迅速解決各種問題。輸電線路絕緣臂車電氣維修、更換、電氣清洗的研究與應(yīng)用，為電工提供了一個安全、便捷的作業(yè)平臺。

直接作業(yè)只是為了維持電力系統(tǒng)的正常運行，同時，維修工作也能有效地避免因停電檢修對周圍居民造成的不便，降低不必要的經(jīng)濟損失。目前，帶電作業(yè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國的電網(wǎng)。從10kV一次配線到500kV電流高壓、1000kV特高壓線路，直接操作的范圍由原來的設(shè)備檢查、更換絕緣子發(fā)展到了直升、移塔等復(fù)雜的工作。但是在一些地方，由于人員培訓(xùn)不足，現(xiàn)場儀器質(zhì)量差，標準化水平低，電力公司的直接行動能力比較弱。與斷電作業(yè)比較，直接操作不僅限制了停電的時間，而且具有較高的維修效率和較好的經(jīng)濟效益，可確保電網(wǎng)穩(wěn)定運行。只要電氣工人嚴格遵守有關(guān)的規(guī)程，就能保證他們的安全。在有條件的前提下，電力公司要積極開展“直升”等先進技術(shù)，以提高輸電線路運行的效率與效益。

（6）加強地質(zhì)專業(yè)知識培訓(xùn)

在輸電線路運行中，往往會出現(xiàn)一些難以控制的地質(zhì)災(zāi)害，如大范圍的挖掘、滑坡，會造成塔基失穩(wěn)，造成塔體傾斜、坍塌。根據(jù)誘力的大小，地質(zhì)災(zāi)害可劃分為自然與人為兩類，并將其發(fā)展模式劃分為漸進型與突發(fā)型。加強對線路維護人員的地質(zhì)知識的培訓(xùn)，以彌補自身的不足，并在巡視期間及時發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)地質(zhì)變化，并對其進行預(yù)警。建議采取適當?shù)膶Σ遊3]。

3 結(jié)束語

因此，高壓輸電線路的運行與檢修，將會對其運行的穩(wěn)定與安全產(chǎn)生重要的影響。目前，我國高壓輸電線路巡檢工作中存在的技術(shù)難題，要求電力公司要從電網(wǎng)發(fā)展的大趨勢出發(fā)，大力引進新材料、新技術(shù)、新方法，利用新技術(shù)、新方法，解決現(xiàn)有技術(shù)檢測工作中的缺陷。該方案能有效地降低電網(wǎng)運維工人的工作負荷，保證電網(wǎng)的安全運行，從而大大提高電網(wǎng)的維護工作效率。