摘要：结合西北地区超高压交流输电线路运行经验及特高压直流输电线路运行特性的基础上，对±800kV直流输电线路甘肃段内运行维护特点，提出了预防措施及线路巡视和检测方法等维护建议。
关键词：特高压；直流输电；运行维护
1 特高压直流输电线路运行特性
直流架空线路与交流架空线路相比，在机械结构的设计和计算方面，并没有显著差别。但在电气方面，则具有许多不同的特点，对于特高压直流输电线路的运维具有以下优点：
a）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。
b）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。
c）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。
d）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。
e）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。
2±800kV直流输电线路甘肃段运维特点
甘肃段境内公里数长，地形环境复杂，海拔相对较高，气象条件复杂，输电线路易受到舞动、覆冰、山火、雷击等自然灾害的影响，保障线路的安全运行极具挑战性。
2.1覆冰特点及运维预防措施
±800kV直流输电线路甘肃段途径10、15、20毫米3个覆冰区段，由于其结构特点，导线截面大，导线分裂较多，覆冰重量也会较大，因此，覆冰超载事故、不均匀覆冰及不同期脱冰事故容易发生。±800kV直流输电线路甘肃段覆冰区段微地形主要是高山分水岭型、水汽大增型、地形抬升型。
甘肃地区发生覆冰的时间在每年12月下旬至次年3、4月份，覆冰发生时的气象条件多为大雾或小雨加雪天气，出现覆冰类型一般为雨凇、软雾凇。防覆冰采取措施如下：
a）在线路发生覆冰季节到来之前，对所辖线路防覆冰工作进行排查评估，重点排查防覆冰措施落实情况和覆冰监测情况。
b）对15mm、20mm覆冰重点地段线路进行监测，及时与聘用的群众护线组织沟通了解现场情况，确保及时发现线路覆冰情况。
c）与当地气象部门及时沟通，了解和掌握气候变化情况，适时安排对覆冰重点地段线路的特巡工作，遇有覆冰等特殊情况时及时汇报处理，防止事故扩大。
d）开展覆冰在线监测系统运行检测，观察数据参数有无异常变化，及时发现冰情。
2.2振动特点及运维预防措施计
±800kV直流输电线路甘肃段经过河西走廊地区，该地区地形平坦开阔，植被少，刮风日数多，且风速均匀、平稳，且具有档距大、悬挂点高特点，易发生微风振动事故和次档距振荡事故。
对微风振动易发区导、地线分别安装改进的预绞式防振锤，对风向夹角与线路走向较大的区段加装间隔棒避免次档距振荡发生，防振动采取措施如下：
a）线路巡视认真检查防振装置（护线条、防振锤、间隔棒等）有无损坏、缺失或位置变动等异常情况。导地线若长期振动，易引起固定螺栓松动，检查时要重点注意防振装置处螺栓、销子有无缺失，以及塔材、金具处连接螺栓松动、脱落现象。
b）2～5年对一般线路应选择有代表性档距进行现场振动测量，测量点应包括悬垂线夹、防振锤及间隔棒线夹处，根据振动情况选点测量。
2.3污闪特点及运维预防措施
随着环境变化，极端恶劣气象条件不断涌现，加上甘肃地界周边腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、库木塔格沙漠等沙漠影响，雾霾、沙尘天气频发，绝缘子表面积污也越来越严重，且受到直流的“静电吸尘效应”，绝缘水平随之下降，易发生绝缘子的污秽闪络。±800kV直流输电线路甘肃段直线塔均采用复合绝缘子V串、耐张塔为瓷质、钢化玻璃绝缘子。目前，钢化玻璃绝缘子在投运一年内自爆率较高，降低了绝缘爬距。
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在大雾、毛毛雨、凝露、融雪等降水不大，在潮湿的天气下是污闪最容易发生的气象条件，防污闪采取措施如下：
a）有针对性的做好线路巡视，在巡视中注意多听、多看。白天巡视，绝缘子严重污染，可以听到较大的放电声。
b）定期对复合绝缘子进行憎水性试验，对瓷质绝缘子进行低零值检测，对自爆的钢化玻璃绝缘子及时更换。
c）对瓷质、玻璃绝缘子喷涂PRTV，进一步提高线路抗污闪能力。
2.4外破特点及运维预防措施
随着经济快速发展，乡村基础建设越来越频繁，输电线路保护区内外破主要为违章施工作业、突发性和季节性“外破”，对线路安全稳定运行形成较大隐患。±800kV直流输电线路甘肃段保护区内存在施工作业，主要为超高压输电线路钻越、农田大型、超高机具作业等现象，且线下施工具有隐蔽性和突发性强的特点，需加强防范，杜绝因违章施工引起的事故发生。线路线下区段内部分地区存在塑料大棚、建筑物未固定的彩钢板、薄膜、大型横幅、垃圾等漂浮物，随风漂至导线上造成线路相间间隙不够而引起放电跳闸。
在线路附近存在的外力破坏现象，因外力破坏造成线路跳闸故障占到50%以上，对线路的安全运行构成了直接的危害。防外破采取措施如下：
a）加强巡视，对外力破坏区段建立易漂浮物统计台账，统计线路通道内大型、超高机械设施施工情况，并做到“一患一档”，制定控制措施。
b）主动与在线路保护区内施工单位建立联系，了解掌握施工计划、进度，并对其重点宣传讲解违章施工造成线路跳闸的后果及影响，并监督施工单位安全施工。
c）针对吊车、挖掘机等造成线路外力破坏现状，定期向沿线施工单位负责人、特种车辆驾驶员发布电力安全短信，进行安全提醒。
2.5鸟害特点及运维预防措施
随着人类对生态环境保护意识的加强，鸟类的繁衍数量逐渐增多，活动范围日趋扩大，甘肃境内共有鸟类564种，隶属17目54科218属，其中线路途经祁连山地、河西走廊是鸟类重点活动区域。甘肃段鸟害主要为筑巢类、鸟粪类、鸟啄复合绝缘子，防鸟措施如下：
a）通过观察和调查研究，掌握鸟类活动的规律和特点，研究和捕捉线路发生鸟害的真实过程，并采取针对措施。
b）对鸟类活动频繁地区，在绝缘子串悬挂点正上方安装防鸟刺等驱鸟装置，阻止鸟在安装地点筑巢、排泄鸟粪，避免绝缘子串闪络跳闸。
3 ±800kV直流输电线路甘肃段巡视和检测方法
3.1直升机或无人机航巡
在开展定期巡视、状态巡视等人工维护方式的同时，积极开展直升机或无人机航巡。一方面，解决了输电线路不断增加与生产人员缺乏的矛盾；另一方面，解决了由于杆塔高度增加和受复杂地形的影响，巡视人员的安全、劳动强度、维护质量和效率问题。利用直升机或无人机机体搭载的专业设备，沿导线进行不间断拍摄，每基塔位进行定点悬停，重点对线路绝缘子、连接金具、螺栓等部件进行拍摄。及时发现螺栓松动、开口销丢失等地面巡视人员难以发现的线路缺陷，弥补地面巡线视觉盲点，为线路的安全稳定运行提供有力的保障。
3.2输电线路在线监测
±800kV直流输电线路甘肃段境内覆冰区段已安装在线监测设备并已开始运行。特高压输电线路状态在线监测监视系统由多个输电铁塔前端监测装置和输电线路后台监测中心组成，监测人员第一时间通过监测图像和数据的对比和分析，为运维人员准确掌握输电线路运行环境下实时气压、湿度、雷电等自然环境技术数据，有效掌控设备的现场情况和设备健康状况，提前发现设备缺陷和隐患，避免设备故障和事故的发生，其24小时不间断监视，大大弥补了人工日常巡视中不足之处，为输电线路日常运行维护、故障抢修等提供重要支撑。
3.3红外紫外仪检测
红外测温技术是利用带电设备的热效应，采用测温仪器从设备表面发出的红外辐射信号，判断设备状况和缺陷性质的一种在线检测技术。紫外检测利用特殊仪器收放电产生的紫外线信号，经处理后转换为可见光图像信号，来分析判断电气设备外绝缘的真实情况。通过使用红外热像测温技术对线路设备接头处检测，建立线路设备红外测温档案为以后跟踪检测设备健康状况提供第一手资料。使用紫外成像仪，将肉眼不可见的紫外图像转化为可见光图像，很直观的观测到输变电设备的电晕分布、位置、强度，进而通过对异常电场的分析，发现设备电晕、爬电缺陷。
4 结语
±800kV特高压直流输电线路甘肃段已投运2条，在建1条。由于特高压直流输电线路在西北地区投入运行后，其运维经验几乎空白，输电线路运维单位根据线路所处环境制定相应运维方案，同时积累大量现场资料进行分析整理，为日后特高压输电工程的再投运积累典型经验。
参考文献：
[1]陶元忠，方鹏，包建强，等.输电线路绝缘子运行技术手册［M］. 北京：中国电力出版社，2003.
[2]刘振亚.特高压直流输电线路维护与检测［M］.北京：中国电力出版社，2009.
论文作者:马周贵,李巍,高强,柳志刚,李永强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
标签：线路论文; 绝缘子论文; 甘肃论文; 特高压论文; 设备论文; 在线论文; 区段论文; 《基层建设》2019年第21期论文;