摘要:随着电力需求的增加,使得特高压输电线路建设不断增多,其运行的安全性与质量也备受人们的关注。特高压输电线路作为电力系统的主要构成部分,直接影响着电力系统运行的安全性以及稳定性。目前我国全面落实电力改革,电力系统逐渐朝向大容量与高等级方向发展,因此对输电线路的安全运行要求更高。
关键词:特高压;输电线路;电力系统;影响
为了满足电力需求继续增长,未来提高中国的能源开发和利用效率,国家电网公司提出加快建设由万伏交流和千伏直流系统的特高压电网发展目标。中国第一个晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的建成投产,标志着国内长距离、大容量的中国的核心技术,特高压低损耗和设备取得重大突破,具有非常重要的意义,对于保障国家能源安全,电可靠的供应有很重要的意义。
一、特高压输电线路的特点
高压输电是用变压器将发电机输出的电能升压后经输电线路传输的一种形式,其在降低损耗方面的效果比较明显。近些年来特高压输电线路的应用范围逐渐扩大,给人们提供便利的同时也带来很多问题。由于塔杆自身比较高,塔头尺寸比较大,存在的分裂线路越来越多,绝缘子片的数量也不断提升,其吨位也随之增大。其次由于线路运行过程中电压比较高,带电周围的电场强度比较大。而特高压输电线路的输送容量比较大,停电检修对受端电网影响较大,因此特高压输电线路带电检修作业是输电线路检修工作的必然趋势。但由于特高压输电线路比较长,容易受到地理环境、气候环境以及其他因素的影响,这就要求相关工作人员积极对现有的应用方式进行了解,并根据实际情况确定合理保护措施。
二、特高压输电线路对电力系统运行的影响
2.1对电力系统的影响
特高压输电线路对电力系统运行的影响主要分为安全性与稳定性,基于电力系统角度进行如下分析:①对电力系统的稳定性与安全性影响。特高压输电线路的建设与应用,极大程度上提高了电力系统输电能力,因为特高压输电线路具有较强的输电能力,能够将发电厂或者发电基地的大容量功率电能,利用输电线路,实现远距离输送,将其输送到负荷中心,具有较强的稳定性,使得电力系统的运行稳定性得以提升。有利自然有弊,若特高压输电线路发生中断事故,则会影响下一级电网运行的稳定性以及安全性。②经济性影响。特高压输电线路建设的成本较高,在前期建设的过程中占据着电力系统建设成本的比例较高,增加了电力系统的建设成本。但是从特高压输电线路使用寿命周期效益来看,其经济性影响较大,提高了电力系统运行的经济效益,举例而言:1条1100kV特高压输电线路和500kV超高输电线路相比,其输电虽然能够高出常规线路的4倍,但是在运维成本方面的成本也比较高,就此而言特高压输电线路具有应用优势。
2.2影响特高压输电线路的因素
影响特高压输电线路的因素:①阻抗。在实际建设中,工程两端电网的线路阻抗是影响特高压输电线路的重要因素,因为特高压输电线路,无论是500kV线路,还是1000kV线路,其输送的功率多源自变电站的电源,经过长距离运输后,输入特高压变电站。基于此,使用开关站,进行线路划分,将长线路分为短线路,并且优化系统参数,以提升特高压输电线路的功率输送能力。②输电方式。基于经济性角度来说,输送自然功率,是最为经济的输电方式,因为当输电线路输送自然功率时,线路的单位长度电抗消耗的无功,其与单位长度线路所发出的无功是相等的。③参数模型。为了能够提高输电线路的输电能力,降低电力系统运行的成本,则需要进行参数模型优化。1000kV交流输电系统的输电能力与输电系统两端的电势(电压)的乘积成正比,与输电系统的全部阻抗之和成反比。系统全部阻抗包括发电机、两级升压变压器,降压变压器和输电线路等元件阻抗及受端电网等效阻抗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆1000kV交流输电系统的输电能力与特高压变电站相关联的电网结构和开机方式密切相关,在进行参数模型优化时,则可以将阻抗降低到11~12.5%,以提升线路的输电能力,提高电力系统建设的经济性。将现有的变压器低压无功补偿,采取静止无功补偿来替代,以确保线路运行具有电压支撑,提高输送功率的能力。除此之外,采取并联无功补偿与高抗共同作用的方式,来限制功频过电压,降低功率损耗,提高线路的输电能力。
三、确保输电线路安全的措施
3.1合理应对天气问题
首先,针对不同地区天气环境状况,对输电线路进行强化管理,比如采取硬件措施强化输电线路的环境天气的抵抗力。再就是建立完善的监控系统,实施全面的监控系统,对各地区的输电线路环境状况做出预判,及时做好防范措施,降低输电线路运行过程中存在的障碍。在高原和山区,各种不确定气候和地理环境的影响下,输电线的安全运行存在一定的障碍,因此,建立一个完善的监测系统,可以实现对地形、植被和天气等的有效监控,特别是对山火和地质灾害的监测能够有利于维修人员,在对发生的故障线路及时进行抢修。完善的监测系统,有利于技术人员实时掌握天气和地质对输电线路的影响,打破了传统电网监测的局限。如果将卫星遥感遥测技术运用到监测系统中,可以使系统更加完善。由于电能输送的主要途径是超高压输电线路,如果此途径发生了故障,将导致输电线路运行发生故障,因此一定的实时监控系统的运用将更加确定输电线路的安全。
3.2提高对特高压交流输电线路运行维护的重视程度
首先,相关从业人员一定要认识到对特高压交流输电线路进行运行维护的重要意义,将运行维护工作当作一个重要的工作来做。其次,加强巡视。为了防止特高压交流输电线路出现突发事故,运行维护人员一定要加强日常巡视,将定期巡视、夜间巡视、故障巡视等相结合,以便可以及时发现特高压交流输电线路中存在的问题,如杆塔倾斜、线路松动等,对于这些问题维修人员一定要及时采取有效的措施进行解决,必要时需要做好抢修工作,防止出现重大的安全事故。
3.3排除雷击故障
雷击故障的发生主要体现在自然灾害方面,一旦发生雷击现象,维修人员的判断能力非常关键。其一,应及时判断发生雷击的故障性质表现,对相关的故障点进行及时的检查与维修;其二,应及时测量故障总绝缘电阻,在落雷的中心点部分选择一段开关将其打开,借助摇表对绝缘两侧的绝缘电阻值进行精确的测量,对3个绝缘电阻值进行比较,根据情况来进行故障的寻找,通过不断的缩小区域来确认故障点,最终以达到排雷故障的目的。同时,电力企业应加强对雷击故障的重视程度,时刻保持高度的防雷警惕。例如,在电路输电线路施工过程中,可将避雷的导线加入到输电线路之中,能够起到一定的避雷效果;若未在输电线路中加入避雷导线,在相对敏感的高压输电线路所属区域增设防雷导线或设施,避雷导线具有雷电分流的作用.可将雷电分流到电线杆或建筑塔内部,可实现塔顶电位的逐渐降低。
3.4充分发挥带电作业设备的功能
因为特高压交流输电线路和一般的线路相比具有特殊性,因此相关的作业设备也是不同的,在带电作业的过程中,需要使用专用的工作设备,从而提高工作的效率和质量。
参考文献
[1]尹晖,张晓鸣,王艳涛,干喆渊.特高压输电线路电磁干扰3维可视化研究[J].高电压技术,2014.
[2]熊成鑫.高压输电线路故障诊断及预防措施[J].科技创新与应用,2015.
李颖(1991.03.07—),性别:女;籍贯:陕西;民族:汉;学历:研究生;研究方向:电力系统及其自动化;单位 :陕西省电力公司检修公司.
郭佳萌(1990.11.14—),性别:女;籍贯:陕西西安;民族:汉;学历:工学硕士;研究方向:电力系统自动化;单位:国网陕西省电力公司检修公司 .
论文作者:李颖,郭佳萌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/4
标签:线路论文; 特高压论文; 电力系统论文; 故障论文; 阻抗论文; 电网论文; 能力论文; 《电力设备》2018年第1期论文;