摘要:本文以特高点输电线路的结构组织特征为切入点,就其运行维护特征与对应的维护技术做细致的探讨研究,期望为探究特高压输电线路运行中可能存在的问题故障,以及提出相应维护技术解决方法提供有益的参考。
关键词:特高压输电线路;运行维护;智能化监测
我国特高压电网的输电线路既采用直流输电也采用交流输电,两种输电技术的电压等级都很高。特高压直流输电线路电压等级一般在±800kV以上,而特高压交流输电线路电压等级一般在1000kV左右。特高压输电技术可以减少电能在输送过程中的损耗,达到远距离输送电能的目的,从而进一步优化我国能源结构和电网供需结构;另一方面,它在为我国经济建设提供强劲动力的同时,也提高了我国在关键技术装备领域的研发、设计和生产制造能力。现阶段我国特高压电网技术还有待进一步完善和进步的空间,在特高压输电线路的维护运行方面还有诸多问题亟待解决。因此,我们在运行维护的过程中要不断寻找问题、总结运维工作经验,这有利于解决目前我国特高压线路的运维中的诸多问题,也有利于不断改进、提高我国的特高压输电技术。
1.特高压输电线路概述
1.1杆塔结构
特高压输电线路的电气间距与传统输电线路相比更大,因此所需的杆塔高度标准也更大,通常特高压输电线路的电线需要离地至少26m以上。同时在设计杆塔高度时也应考虑到输电电线在两塔之间的下垂问题,因此实际建设的特高压输电线路的杆塔在水平排列时,高度应至少高于50m以上,而进行三角排列的输电杆塔高度更是需要在60m以上。此外,特高压输电线路对杆塔的支撑强度要求也比传统输电线路更高,而杆塔的支撑强度主要由杆塔高度与应力两方面决定,因此在特高压输电线路的应力为电压500kV的传统输电杆塔两倍的情况下,其强度就应是500kV传统输电杆塔强度的4倍以上。同时特高压输电线路的杆塔根开也比传统输电线路杆塔更大,其实际根开设计应为15m×15m左右,以此有效降低特高压输电杆塔的实际用材量,节约施工成本。
1.2导线结构
特高压输电线路中的交流线路通常使用八分裂导线,各导线之间的间距应保持在40m以上的标准,同时地线之间的间距也应至少在30m以上。值得注意的是,呈三角排列形式的杆塔导线之间的间距则应保持在20m以上范围,并使用间隔棒来隔开各个子导线,以维护导线的绝缘性防止相应事故的发生。
2.特高压输电线路运行维持技术现状
2.1建设试验基地
为保证特高压输电线路的稳定运行,解决其在线路运行维持过程中存在的技术难题,国家主导并建设成四个特高压试验研究基地,对其进行专门性的研究,在考核其建设材料及检测用品合格的同时,研究其输电线路在各种运行环境下可能发生的运行故障问题,并提出相应的解决方案,攻破特高压输电线路运行过程中存在的技术难题。特高压输电线路的试验基地是一个完整的系统,不仅针对其在正常运行过程中所面临的环境进行模拟试验测试,如搭建模型进行重冰雪区的线路建设试验,监测其在建设和运行过程中所存在的问题,以便做好提前预防工作,亦进行绝缘子防污闪性试验、融冰闪络特性试验研究等。其中某些试验基地通过建立模型等研究方法得到的相关试验数据为特高压工程的顺利建设及运行技术维护提供了有力的保证。
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2.2采取事故预防措施
针对特高压输电线路在运行过程中发生的故障特征,目前所采用的技术手段主要有:一是在防雷击的技术手段上,主要通过降低特高压输电线路的保护角度来防止雷击,尤其是绕击现象的发生;二是在防污闪的技术手段上,主要是通过建立防污闪预警系统、带电清扫技术及在线路及相关设备设施上涂抹防污闪材料等来防止污闪现象的发生;三是在风偏故障的技术处理上,主要是通过加强对其微环境的气候状况监测等技术手段来防止风偏故障的发生;四是在防覆冰故障的技术处理上,对特高压输电线路所经过的区域依据其气候状况,如冰雪情况等进行分块,若能避开重冰雪区则尽量避开,若不能则通过缩小杆塔之间的距离、合理布置导线、档距等技术手段来降低覆冰故障的发生率;相关技术研究亦涉及道路防除冰方法、融冰方法等,以为更好的预防覆冰故障的发生。
2.3直升机线路巡视技术
由于特高压输电线路的建设路程长、途径区域广与覆盖面积大等特征,加上途径区域地势气候条件复杂与杆塔高度较高等情况,使得特高压输电线路的巡视工作受到极大的挑战与考验。传统的人工线路巡视手段已难以满足特高压输电线路的日常运行维护需求,因此需要使用直升机等设备进行空中线路巡视。此类技术通过在直升机上安设红外线等巡视仪器,使直升机能在其飞行进程中完成红外测温、紫外探测等一系列巡视工作,以此判断识别输电线路以及杆塔的各导线与绝缘子是否存在问题隐患,并相应检查输电线路是否存在接头过热、线路损伤等故障缺陷。当前特高压输电线路的直升机巡视,还使用目测与仪器观测相结合的巡视手段,并使用计算机对仪器观测数据进行自动化处理,以此判断线路是否存在缺陷问题,并生成故障清单同时列出对应的处理解决措施。由于直升机线路巡视技术与传统的人工巡视方法相比,具备高效快捷的工作特点,同时其巡视工作并不会受线路所在区域的地势条件影响,因此巡视的安全性也能得到有效保障,进而成为当前特高压输电线路运行维护所应用的主要技术之一。
2.4在线智能化监测技术
在线智能化监测技术是特高压输电线路进行实时检修的前提技术条件之一,其技术的应用不但能快速获取输电线路及各设施的实时运行情况,为其安全、稳定运行提供实时数据支持,同时也能为输电线路的检修工作提供相应的线路、设备故障信息。当前研究、开发的特高压输电线路在线智能化监测技术以及应用系统较多,可对输电线路中的各类运行数据进行高效、精准的监测观察,比如温度、绝缘子、气象信息与杆塔倾斜度等数据的监测工作。此外由于目前我国各在线智能化监测系统与设备的生产厂家所使用的数据格式等并不一致,因此存在各系统之间难以应用兼容的问题,对此有关技术单位已研究了特高压输电线路在线智能化监测管理平台。此平台集合了各类输电线路运行数据的监测技术与系统,并对所有数据信息做集中化收集、整理与处理研究,以此实现特高压输电线路监测数据的统一化应用分析。我国目前在特高压输电线路上所应用的在线智能化监测系统,涵盖对其杆塔倾斜度、气候条件、绝缘子等多项数据的在线监测,以此实时掌握输电线路各设备的运行情况,并及时发现、排查线路中可能存在的故障隐患,从而进行高效、迅速的线路运行维护作业。
2.5带电作业技术
特高压输电线路的电压等级较高,而电压等级越高,一旦发生停电事故,所造成的损失也就越大。因此,为在最大限度上降低因停电而发生的损失,在对特高压输电线路进行检测维护的过程中,其主要业务都是通过带电作业的。为了进一步的提高特高压输电线路运行的稳定性、安全性及可靠性,相关科研单位加快了对带电作业技术研究的步伐,以便为其实践提高更高的技术支持。
结论
随着我国科学技术的发展,特高压输电线路的运行维持技术得到进一步的提高,也融合了更多的科技含量,不仅保证了其检测结果的精准性,亦提高了其进行线路维修的工作效率,促进了我国特高压输电线路运行的稳定性。
参考文献
[1]任明凯.特高压线路运行维护的问题分析[J].时代农机,2015(8):32.
[2]陈炜.浅议特高压输电线路运行的特征及维护技术[J].工程技术:全文版,2016(7):00016.
[3]董朝军.特高压输电线路运行管理的浅谈[J].工程技术:全文版,2016(9):00055.
论文作者:吴泽民
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
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