摘要:针对架空输电线路因外力破坏跳闸及由此造成故障停运率居高不下的问题,对当前架空输电线路外力破坏现状进行了分析,总结了国内架空输电线路防外破现行管理、技术手段的优缺点,针对“防外破”工作下一步研究的重点,提出开发基于互联网的输电线路外破人防物防技防系统及建设电力在线监测设备与移动办公专用网络等建议。
关键词:架空输电线路;外力破坏;建议
引言
输电线路中的杆塔主要起到支撑架空输电线路与地线作用,通过它可以使输电线路与地面之间保持一定的距离,以免受到恶劣天气影响或人为外力破坏而出现供电故障,确保了输电线路的正常运行。因为海拔高度会影响杆塔电气间隙,决定着杆塔结构耗钢量,所以在进行输电线路杆的结构设计时,要针对不同的地势环境制定不同的设计方案,这也是优化杆塔结构设计的技术要点。
1电力架空线路现状
1.1常见故障
架空输电线路是电力系统中非常重要的部分,其就像高速路一样保障电力的大量快速的传输和分配,其具有耗资少,维护方便,变动迁移方便等特点,但也具有许多的缺点,如容易受到气候的影响,人为的破坏等,在某些方面,其可靠性较差。其常见的故障原因通常有以下几类:线路本身的故障,由于架空电路的成本较低,在进行修建时就会出现施工队为增加利润而选用质量较差的施工线路,这在使用过程中就会出现损耗增大,易发生故障等问题。如果施工队的专业技术不过关就会出现安装不细致,线路排布杆塔安装不合理等问题,为之后的线路运行埋下隐患。
1.2外力破坏是影响输电线路正常运行的主要因素之一
2010—2014年的5年时间内,输电线路外力损坏跳闸占总跳闸次数的份额均大于30%,最低31.51%(2014年),最高37.01%(2013年),全体呈上升趋势。这说明经济发展、外部环境改变对线路运转影响巨大。2)110kV,220kV线路最简单发生外破跳闸。这是由于110kV,220kV线路较多,且大多数呼高小于25m,大多数对地距离不高,更容易遭到施工机械、山火、树竹等外部要素的影响。而500kV及以上电压等级杆塔规划呼称高度更高,各种施工机械、移栽树木等活动相对较难达到导线高度,因而跨区电网线路外破跳闸占次数总跳闸次数份额相对较低。由于直流660kV线路和沟通1000kV线路、750kV线路跳闸次数较少,随机性较大,在这里不做剖析。3)架空输电线路外破事情毛病停运率较高。这是由于外力损坏多为永久性接地毛病,输电线路在遭受外力损坏时,往往会重合闸不成功或再发动不成功。4)外破事情毛病停运率过高是导致线路总毛病停运率偏高的主要原因。这是由于占线路毛病份额较高的雷击、鸟害等线路毛病多为瞬时性接地毛病,毛病停运率较低;而风偏、污闪、冰闪等原因形成的线路毛病本就较少。所以外破跳闸毛病停运率过高直接推高了线路总毛病停运率。
2架空输电线路防外力破坏研究现状
2.1增强意识,强化理念
首先应当加强对线路运行维护管理人员的培训,加强管理人员的法制意识,使管理人员充分的了解法律知识以及相关的政策要求,从而在日常的工作中能够利用专业的知识以及法律知识来开展相应的外破处理工作。其次要加强对防外破的宣传,通过日常的宣传以及海报让民众充分的了解外破的危害以及严重程度。此外还要提高检修人员对外破的重视程度,加强对外破的管理与防护,最大程度上确保线路的安全稳定运行。
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2.2针对自然灾害的反事故措施
常见的典型自然事故有雷害事故和覆冰事故,其具体的做法为:(1)针对雷害事故要加强架空线路的绝缘性能,设置避雷线能够有效的防止雷害事故的发生,在雷雨多发的季节,要有针对性的对线路的绝缘体做好清理更换,及时对绝缘瓷瓶的污渍进行清理和对破损的绝缘瓷瓶进行更换。另一方面,选用质量更好的绝缘子,增加塔顶绝缘体的子串来提高架空线路的防雷性能。(2)针对覆冰事故的措施,电力架空线路中出现的雾凇,雨凇和这两者所混合的粗冰冻雪等是对线路的危害最大的三类。在冬季,线路的结冰可能会导致杆塔的承重变大使得杆塔变形损坏,线路结冰也会导致线路的受力不均匀进而造成线路的缩颈和断裂,所以追重要的就是做好冬季除冰的进行,相关部门也要在覆冰灾害常发的地区做好改造工作,对于线路的配件选用防冻能力更为优秀的配件,杆塔增加防雪防冰的设计。除了这两种事故外,架空线路也会受到其他天气的影响,例如大风天气等等,需要做好与气象部门的沟通工作。
2.3建设电力在线设备专用无线网络
防外破在线监控装置首先要解决的就是通信问题,采用ADSL有线网络虽然通信稳定,但对设备的安装位置有限制,而外破管控地点随机性太强,因此限制了此种通信方式的使用;采用3G/4G无线网络通信可以满足设备安装地点随机性的要求,但公司信息管控和通信费用高昂等问题,使得此种通信方式的可行性和经济性也不高。因此,建设电力在线设备专用无线网络必将成为架空输电线路防外力破坏技防措施下一步研究的关键点。电力在线设备专用无线网络具有以下优势:①电网铁塔为无线设备的架设提供了平台,普通公共无线网络存在盲区的山区、边远地区,只要有输电线路,就可以覆盖电力无线专网;②电力无线专网是一个局域网,用户可以自行对数据加密,无需担心采用公共网络带来信息外泄的问题,同时还节省了给在线监测终端设备加装加密芯片所增加的费用;③电力无线专网为所有在线监测终端设备提供了信息传输通道,只需一次投资和每年安排一定运行维护费用,节省了在线监测装置每年需支出的大量通信费。
2.4积极作为,主动出击
①编制电缆和架空输电线路设施分布图,准确梳理清楚相应区域内电网和相关电力设施分布状况,并将分布图呈送相关职能部门备案。②主动、积极促成电力主管部门与规划、城建等部门在相关审批工作中建立工作协调、信息共享机制,争取做到规划部门在电力设施保护区内审批建设项目时能会同供电企业共同勘察,会签或由供电企业向有关审批部门提供是否可以建房的意见或由供电企业提供相应安全措施意见。③主动与有关建设单位沟通、联系,签订防止外力破坏的框架协议,建立信息互通机制,及时掌握、跟踪建设项目对输电线路造成的影响。
结语
以上几种输电线路在线检测技能的研讨,我们可以知道:输电线路防外力损坏使用最为广泛的是单一的视频技术,但容易遭到气候的影响,并且功耗比较大。超声波技能相同有监测死角,功耗较大等缺乏。鉴于雷达所具有对温湿度改变噪声和光线灵敏度低以及抗射频搅扰能力强等长处,作为新兴技能,将被广泛的投入到实际使用当中。可是,雷达相同存在价格、装置等问题,需要专家,学者进行进一步的研讨和讨论。
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论文作者:单传成
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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