(国网宁夏电力公司吴忠供电公司 宁夏吴忠 751100)
摘要:当前我国电网的建设步伐正在加快,各地区内输电线路等级、密度、长度等也都在发生巨大的变化。由于输电线路本身属于高危设备,绝大多数均会建立在野外环境当中,导致自然因素和外部因素或多或少地影响其运行的安全和稳定。因此,当代输电线路运行管理必须对各类影响因素进行研究,并制定相应的防治措施。
关键词:输电线路;运行安全;影响因素;措施
1 输电线路运行概述
随着科学技术的飞快增长,输送电技术也有了显著提升,由于人们生产和生活对电能源的需求越来越大,国家加大了电网建设的力度,输电线路的距离和覆盖范围有所增加,然而输电线路在运行过程中容易受到地理环境和天气的影响,并且在外力的作用下,容易为输电线路带来一定的风险。因此,为了有效防治一些因素对输电线路运行的影响,必须提升输电线路自动化程度,从而确保在自动化条件下,输电线路运行的安全更高。此外,电力企业还要加强对输电线路运行的监控,对输电线路的运行情况加以监控,一旦发现故障,必须及时采取有效措施诊断故障。在复杂的输电线路环境下,线路设备要与其进行密切配合,从而提升输电线路运行能力,并降低故障发生率。输电线路是电力系统中的重要组成部分,其在运行过程中易受到诸多因素的影响,所以提升输电线路的可靠性是确保电网运行的关键。
2 输电线路运行安全影响因素分析
2.1自然因素。(1)冰害。冰冻危害指的是气温较低时所产生的绝缘子闪络的问题,其一般发生在北方冬季时期。北方地区在冬季时气温较低,而且伴有降雪天气,输电线路导线和绝缘子的表面会附着一定厚度的雪层,当雪停后温度升高就会导致积雪融化,但北方昼夜温差较大,融化后的雪水会在夜晚冻结,造成绝缘子上轻微覆冰的情况。而此时覆冰内由于含有污物,就会出现闪络的问题,电弧沿绝缘子表面覆冰传导,最终影响输电线路。(2)雷击。某地110~500kV交流线路绕击跳闸占雷击跳闸总次数的比例,见表1。从表1中可以明显看出,电压等级越高,其雷电绕击跳闸占比就越高。在110~220kV中,反击依然占据一部分比例,但在330~550kV中,雷电绕击成为跳闸的主要原因。雷电绕击率和避雷线的保护角、地面倾角以及杆塔高度存在紧密的联系。具体而言,伴随保护角的不断变大,地线提供的屏蔽能力将随之减弱,绕击区增大。在杆塔高度增加时,地面的屏蔽作用同样会减弱,绕击区增大。而在地面坡度增加时,外侧弧段大面积暴露,提高了雷电绕击率,不利于线路安全。(3)强风。野外环境中输电线路的强风危害包括四种,其一是风偏放电,其二是线路杆塔倾倒,其三是绝缘子和金具损坏,其四是导地线断股和断线。其中风偏放电主要发生于夏季,此时冷热空气带对冲明显,导致风的强度增加,将输电线路吹离原有位置,使其与杆塔之间的距离减小,如此时伴有暴雨、冰雹等潮湿气候,则会增加线路闪络的几率。另外潮湿天气下空气绝缘性减弱,容易使高电压等级输电线路发生击穿绝缘间隙问题。
2.2外力因素。外力因素主要有以下几种情况:(1)输电线路周边居民在线路下方焚烧农作物或垃圾,或放爆竹、焰火,或在山中烧田草或者祭祖烧纸、吸烟乱堆烟头等引起山火,产生的高温浓烟和火苗会引发线路跳闸;(2)不法分子在利益的驱使下偷盗铁塔构件或线路电缆,使得铁塔承载力降低或使线路中断;(3)风筝、薄膜、气球、广告布等漂浮物吹到导线上造成短路或对线路安全运行造成威胁;(4)线路下方有工程项目施工对线路安全造成的隐患。
3 有效防治输电线路运行安全故障的措施
3.1建立气候因素数据库。现代输电线路运行安全的管理工作均依托于先进的智能化技术,利用计算机自动化监控线路运行已经在国内大面积的推广。因此,在自然因素防治措施设计当中,首先应该以计算机存储技术为依托,建立独立的数据库。然后与当地地质勘测和气候检测部门取得联系,对输电线路所在区域内每年的自然因素变化数据进行整理,总结冰冻、雷击以及强风气候发生时间、规律等,并将大量的数据存储在数据库当中。通过计算机技术对各季节内三种影响因素的波动情况进行处理,并制成曲线图,以便为后期防治工作提供参考。
3.2积极研发自动化、机械化设备。从线路状态监测角度讲,可充分采用在线监测技术提高系统的感知能力,并在此基础上考虑现代化信息技术,创建一个健全的智能输电网。在线监测技术是实现状态感知目标的有效途径,具有很好的发展前景。然而,在线监测设置的故障率较高,尤其是那些较为精密的电子器件,在复杂的环境下运行很容易出现故障和损坏,因此,在未来工作中,应将在线监测的重点放在开发性能稳定、可靠的电子器件上。对于线路巡检平台而言,应切实加大自动化技术的投入和研究,利用那些高精度智能化设备取代人工作业,如可见光检测仪、外红外成像仪等。此外为切实满足现场需求,还需研究大范围巡查系统,并具有稳定操控、自主导航等功能,确保输电线路无人巡查不断向全自动化领域迈进。检修装备对于线路安全同样重要,目前,直升机与绝缘斗臂车的应用较为普遍,其具有相对较高的安全性,而且具体操作也十分便利,现阶段我国正致力于研究超高电压线路的检修装备应用。
3.3创建一体化的运行维护体系。一体化的输电线路运行维护体系,主要由动态监测系统、故障预警系统、故障分析系统以及检修维护系统等构成。在输电线路状态感知监测过程中,一体化体系可以提供一个立体系统,包含由无人机、检修装备构成的巡查平台、由各种监测设备构成的智能化监测系统以及由卫星遥感等构成的全域系统。在输电线路故障预警及分析过程中,依靠相应的数据系统,深度挖掘故障信息中蕴含的规律和特征,进而创建一个数学分析模型,形成正确的判别系统。在输电线路检修维护过程中,对各种类型和功能的自动化、机械化设备进行积极研发,及时、准确的定位故障,消除所有潜在隐患,从根本上提升线路的恢复能力,将线路故障造成的损失降低到最小。
4 结束语
由于冰害、雷击、强风及一些外力因素等都将对输电线路的运行产生一定影响,甚至是造成安全故障,严重影响到输电线路运行的安全性。因此,电力企业一定要采取相应的措施去防治输电线路运行中存在的问题,通过建立气候因素数据库和创建一体化的运行维护体系等来实现对影响输电线路运行的有效监测,从而确保输电线路安全运行。
参考文献
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作者简介
刘志翔(1988.12),男,宁夏吴忠人,宁夏大学电气工程及其自动化专业,本科,技师,单位:国网宁夏电力公司吴忠供电公司,研究方向:输电线路运行维护及检修。
论文作者:刘志翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
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