摘要:目前,在我国众多供电形式中,±800kV特高压直流输电线路的应用因其电容量大、电压等级高以及输送效率大等优势,在保证供电安全性与稳定性方面发挥着至关重要的作用。基于此,本文重点针对±800kV特高压直流输电线路典型故障进行了详细的分析,并提出了有效的处理方法,以供参考。
关键词:±800kV特高压;直流输电线路;典型故障;处理
随着经济的快速发展,电力已经成为人们日常生活中必不可少的组成部分。在科学技术不断进步的情况下,电力企业必须要加大技术创新力度,才能在保证电力供应稳定与安全的基础上,促进我国经济水平的提升。而使用±800kV特高压直流输电线路明显延长了供电距离,扩大了供电规模,优化了电力资源。但是在实际运行过程中,还是会出现一些典型故障,对其输电效率造成了不可忽视的影响。只有对±800kV特高压直流输电线路的典型故障进行详细的分析,并提出有效的处理方法,才能够保证±800kV特高压直流输电线路的运行的稳定性、高效性与安全性。
一、±800kV特高压直流输电线路的典型故障类型
现阶段,±800kV特高压直流输电线路在使用过程中,经常出现两种典型故障,即雷击故障与山火故障。首先,在±800kV特高压直流输电线路的使用过程中,雷击故障的发生几率,占比所有故障发生的70%以上。而一旦出现雷击故障,其影响范围就十分巨大。必须要针对性的分析雷击故障的原因与性质,进而采取针对性的处理方法。其次,在±800kV特高压直流输电线路的使用过程中,山火故障的危害也十分严重。例如2013年3月份,锦苏线路就因为山火而引发了严重的火山跳闸故障,其影响十分巨大。而一旦发生山火故障,工作人员就必须要采取积极的应对态度,深入的分析产生山火故障的原因,进而采取有效的处理方法,保证线路运行的安全性与稳定性[1]。
二、±800kV特高压直流输电线路典型故障的引发原因分析
(一)雷击故障的引发原因
1、正负极
出现雷击故障之后,±800kV特高压直流输电线路的极性区别比较明显。根据大量的数据调查统计,现阶段I(+)遭受雷击而引发线路故障的机率大于80%,而П(-)遭受雷击而引发线路故障的机率地域20%。也就是说,±800kV特高压直流输电线路的正极性更容易遭受雷击出现故障。究其原因,发现主要是以下两方面的原因。第一,目前自然界中的雷电中80%--90%以上都是负极性,根据“同性相斥、异性相吸”的原则,正极性更容易遭受雷击。第二,与负极性相比,正极性更具上行先导能力,而这也是其更易遭受雷击出现故障的原因。
2、塔杆两侧档距
±800kV特高压直流输电线路塔杆两侧档距也是导致其经常出现雷击故障的原因。分析大量的雷击故障可知,塔杆两侧档距越大,就越容易遭受雷击发生雷击故障。究其原因,±800kV特高压直流输电线路杆塔两侧的档距过大,就会使雷击射入点绕开杆塔直接进入当前线路,引发严重的雷击故障。
3、塔杆所处地形
±800kV特高压直流输电线路的所处地形也是导致其经常出现雷击故障的原因。分析我国以往的±800kV特高压直流输电线路雷击故障,其故障发生地点主要集中在山谷或者山峰地形中。如果塔杆在山谷的中心位置或者山峰的中心位置,那么其遭受雷击,出现雷击故障的机率就会更大。由此可见,塔杆的所处位置与雷击事故的发生几率有着紧密的联系。尤其是在边坡的影响下,会降低线路的屏蔽能力,增大线路遭受雷击的机率。
(二)山火故障的引发原因
1、高温原因
发生山火故障的现场具有一定的复杂性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据对大量的±800kV特高压直流输电线路山火故障的分析与调查,发现在发生山火故障之前,故障区域气候非常干燥、晴天时间较长,风速比较快,故障位置以斜坡为主,坡度为40度。由此可见,气温过高会增大火灾的发生几率,而一旦发生火灾,导线就会对周围树木放电,进而出现山火故障。
2、多种因素的综合作用
除了高温原因之外,还有一种原因也会引起±800kV特高压直流输电线路的山火故障。例如,现阶段的±800kV特高压直流输电线路以空气为绝缘介质,但是在自身性质的影响下,空气中的温度可上升到727℃。在如此高温下,就会出现典型的热游离现象,最终引发严重的火灾事故。与此同时,树木与导线之前电场的不均匀,还会增大两极间的电荷,使得火势更为猛烈,进而引发严重的后果。
三、±800kV特高压直流输电线路典型故障的处理
(一)雷击故障的处理
±800kV特高压直流输电线路的雷击故障性质具有一定的特殊性。通常±800kV特高压直流输电线路的雷击故障以电绕机形式出现,但是事后并不会出现反击故障。当±800kV特高压直流输电线路受到雷电袭击之后,最大的电流幅值是-69kA,远低于特高压直流线路反击耐雷水平。在遭受多次雷击之后,故障杆塔的接地电阻会变为25Ω,最大也不会超过30Ω,处于可控范围之内。而且根据相关技术维修人员的分析,雷击故障出现之后,±800kV特高压直流输电线路并不容易出现反击故障。
鉴于此,可以通过以下几个方面来进行雷击故障的处理。第一,工作人员应当全面分析线路的分布特点,找出其中的发展规律,然后针对性的设计出最佳的±800kV特高压直流输电线路方案,最大限度的减少雷击故障的发生几率。第二,重视差异化防雷设计,根据目前掌握的技术实践经验,完善±800kV特高压直流输电线路的设计,加强规划目前线路的正极性导线,提升线路的防雷效率。第三,科学利用避雷针等设施,加强雷击事故的预防。例如,通过使用可控放电式避雷针,加强雷云电荷的拦截,保证雷电预防与控制效果,最大限度的避免雷电故障的发生[2]。
(二)山火故障的处理
针对±800kV特高压直流输电线路山火故障的处理,应当从以下三方面进行控制。第一,工作人员充分意识到±800kV特高压直流输电线路的重要性,加强线路巡检,做好塔基的清理工作,将塔基的所处环境控制在标准范围内。重点加强塔杆所处位置灌木、杂草以及树木的清理,提升±800kV特高压直流输电线路运行的安全性。第二,加强地形、地貌的勘察与分析,科学设计线路,保证线路分布的科学性,线路的铺设要尽量远离树木密集区域。同时,积极与林业部门沟通交流,使其根据情况进行林木的科学砍伐,或者按照行业标准进行隔离带的设置,优化线路保护机制。严格管理山火故障高发地区,通过防火林带的科学设计来降低山火故障的发生几率。第三,加强当地气候条件的分析,借助气候的优势制定山火故障的预防方案。加强预防山火故障重要性的宣传,在山火故障高发季节要加强管理与控制。例如,可以进行瞭望台的设计,确保可以在第一时间发现±800kV特高压直流输电线路的安全隐患,进而采取针对性地隐患消除措施[3]。
结语:
综上所述,±800kV特高压直流输电线路的使用有着明显的优势,可以实现远距离的电力运输,并且可以保证电力运输的稳定性与安全性。而相关工作人员要意识到±800kV特高压直流输电线路的重要性,并根据实际情况加强其典型故障的分析与处理,从而在未来的工作中,有效降低典型故障的发生几率,保证±800kV特高压直流输电线路的稳定运行。
参考文献:
[1]张郭晶.基于±800kV特高压直流输电线路典型故障分析[J].电子测试,2016(23):47+31.
[2]赵玉龙.±800kV特高压直流输电线路典型故障分析[J].中国高新技术企业,2016(34):154-155.
[3]席崇羽,王海跃,段非非,李游.±800kV特高压直流输电线路典型故障分析[J].湖南电力,2016,36(01):55-59.
论文作者:张家波
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/29
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