摘要:随着我国经济的不断发展和社会进步,唯一能保证电力系统完成电能输出的就是高压输电线路安全、稳定的运行。一旦其在中途出现故障,必然会发生大面积停电事故,不仅严重影响到人民的生产和生活,还有可能造成巨大的经济损失。因此,加强对高压输电线路的运行与维护,就是高压输电线路的安全运行的最有力的保证。本文对高压输电线路的运行与维护进行探讨。
关键词:输电线路;安全运行;维护策略
一、高压输电线路的维护特点
1、高压输电线路的结构参数高
比一般输电线路的参数要高出许多。高压输电线路杆塔高、绝缘子串长、片数多、吨位大。
2、高压输电线路运行参数高
对于1000kV的交流电路输电的运行,因为额定电压等级过高,沿线带电体形成的电磁场具有极大的强度,且线路长,沿线经过区域的地形特征复杂多样。
3、高压输电线路运行可靠性要求高
1000kV输电线路在电网中发挥着重要作用,输送电力的容量巨大,具有重要的地位,其运行的可靠性要求也相对高,安全性更是运行过程中的重要参数。
4、高压输电线路的雷击率高
高压交流输电线路的杆塔高度和宽度,都明显超过普通线路标准很多,相应地引起雷击的可能性也高,概率明显高于普通输电线路。雷击断电问题一直困扰着电力部门的输电工作。所以预防雷击成为高压交流输电线路维护的主要工作内容之一。
5、绝缘子串的防污问题艰巨
输电线路的额定电压和绝缘子串的长度和片数呈非线性趋势,额定电压越高,绝缘子串长和片数也要增加。线路的线性特征,以及我国地域的辽阔,大气环境复杂多样,高压线路的污秽问题,也是日益突出地摆在人们面前,输电过程中,对绝缘元件的可靠性,也提出了更高的要求,防污闪问题,成为高压输电线路维护的又一项重要内容。
6、高压输电线路的防风偏要求高
高压线路的杆塔高度,直接导致线路的风速高度换算系数提高,高压线路的绝缘子串更长,导致同样风偏角下空气间隙大幅度减小。一旦输电线路发生风偏放电跳闸现象,重合成功率不高。
7、高压输电线路的覆冰情况严重
大气中的水汽含量随着空中高度的增加而增加,高压输电线路杆塔的高度,使得空气中的水汽含量相对较高,过冷却水向着线路移动过多,就会导致线路覆冰现象出现。
二、高压输电线路运行与维护工作
针对高压输电线路可能存在的隐患与面临的环境风险,应根据高压输电线路的动态检测数据,结合实际运行情况,应用传感技术、光电技术、故障分析和判定技术,与人工巡检相配合,进行线路运行和维护。
1、组织管理
良好的组织管理是做好高压线路运行与维护工作的基础,高压输电线路的运行与维护需要从组织机构、专业分工上做好组织管理,建立严格的责任流程和制度,定期进行状态检修和运行分析。
2、状态检修
状态监测包括在线监测和非在线监测两类,非在线监测主要是周期性的巡检和离线监测,在线监测则基于光电传感计算和先进的计算机算法,来完成输电线路的电气监测、机械力学监测、环境监测。状态巡视是指运行和维护人员定期进行巡视和巡检,积极发现设备可能存在的安全隐患。状态维修是指依据当前的设备工作状况,借助各种状态监测和诊断方法,实时监测设备的状态,从而决定检修的时机。
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3、运行分析
在定期进行状态检修和监测的基础上,还需要进行运行分析,集成各类高压输电线路的运行信息,对其进行状态诊断,根据构建的高压线路健康诊断模型,应用智能诊断算法进行输电线路运行状态分析,根据运行分析的结果制定方案,并下达相应的任务。基于状态检修与状态监测实施的运维工作,具有良好的可靠性与预见性,有利于及时发现事故隐患,降低盲目停电检修带来的损失,节省人力和物力成本,提升运维效率,从而提升高压输电线路的经济运行水平。
三、高压输电线路各环节运行和维护措施
1、雷击故障预防和维护
雷击是对高压输电线路影响较大的一种特殊情况,尤其是夏秋时节,因雷击导致的线路故障很多,对电网安全有巨大影响。对雷击故障的预防和维护,最有效的方法是安装避雷器,防止雷击可能导致的故障和停电损失。同时,在高压输电线路的规划和建设中,就应该考虑到雷击的影响,尽可能避开雷电多发区域,并安装雷电定位系统,掌握高压输电线路所在地区的雷电密度和分布的详细数据,一旦发现雷击故障,即可尽快定位故障发生地,加快故障排查速度,提升安全稳定运行水平。实际运行中,通过安装自动重合闸装置,能尽快恢复故障线路的供电。根据高电压原理,雷击后的高压输电线路电弧会很快熄灭,自动重合闸后不会因为雷电故障电弧导致再次跳闸,能够成功恢复供电,从而提升电网的安全稳定运行水平。
2、线路断裂、外力破坏预防和维护
高压输电线路长期暴露在恶劣环境下,不但受到暴雨、洪水等自然灾害的影响,也随时面临施工、机械碰撞、人为损坏等因素的影响。在长期的高热、潮湿、盐雾等环境下,可能出现绝缘损坏、击穿、漏电等情况,引发线路短路故障。因外力导致的线路断裂和外力破坏不可避免,但可以采取有效的运行与维护措施。主要包括:(1)定期进行高压输电线路的巡查,清扫线路配套设施,改善高压输电线路运行环境。(2)在高压输电线路中广泛应用防盗螺栓,打击偷盗行为。(3)做好电网安全和文明用电宣传,对于施工区域内的线路,应该树立警示标志,提醒施工人员注意,以免损坏电力设施。(4)对于高危区域的高压输电线路,加强巡查和运行维护,及时发现可能存在的安全隐患。
3、线路覆冰预防和维护
随着全球气候条件的恶劣,极端天气不断增多,近年来因覆冰导致的线路灾害日益增多。2008年南方大面积的冰灾事故,就引起了大量的高压输电线路因覆冰而倒杆、断线,引发了多个省市大面积停电事故。高压输电线路覆冰的维护工作量较大,因此在高压输电线路的设计阶段就应当考虑线路覆冰问题,合理安排耐张塔,缩小杆塔之间的间距,防止因覆冰导致的断线、舞动等情况;合理规划高压输电线路的路径,尽可能避开容易出现覆冰的区域。在寒冬季节,要加强线路检查和巡视,对线路杆塔、绝缘子、金具进行加固;对于覆冰情况严重的高压输电线路,应该做好融冰工作,采用机械除冰、直流融冰等方式进行线路融冰。目前高压输电线路中,很多500kV线路截面积较大,并较多采取了分裂导线,因此进行融冰时通常需要较大的融冰电流。随着需融冰的500kV高压线路短路电流和短路容量不断增大,融冰电源所取系统电压也不断升高;而需融冰的500kV高压线路长度越长,其发生短路时的短路电流和短路容量会降低,此时可适当降低融冰电源所取系统电压。
4、有效提升输电线路运维水平
在输电线路的实际运行和维护中,应做好相关输电设备的缺陷管理记录,发现可能存在的隐患应第一时间做好记录并上报,及时处理设备隐患;严格按照规定的流程进行定期巡检,并建立现代化的预警系统,结合先进的测量和传感技术,实时监测高压输电线路的环境和气候,探测杆塔上的风速、风向、雨量,一旦出现异常情况能够立即报警。
结束语
在智能电网发展的新形势下,高压输电线路的传统运行和维护模式已经难以满足电网发展需求,要提升线路的运维水平,必须实施科学化、现代化的新型运维和检修模式,推动线路运维模式从“线修”到“点修”的转变,以改变传统检修的高支出、低效能状态,推动电网整体安全水平的提升。
参考文献
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[2]车长友,孙夙睿.架空输电线路常见故障及预防措施分析[J].科技创新与应用,2012(20).
论文作者:闫继成,王五根
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签:线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 状态论文; 绝缘子论文; 故障论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第1期论文;