鄧遠平
(國網福建省電力有限公司三明供電公司 福建三明 365000)
電力工業作為國民經濟中最重要的基礎能源產業,它的安全穩定關乎國計民生,并且隨著我國經濟的高速發展對電能的需求量也越來越大,所以電網的建設規模也在逐年擴大。對于龐大的電網,維護工作成為重中之重。而架空輸電線路既是我國電力傳輸的主要通道,同時也是國家電網的重要組成部分。因此它的運行維護關系到電網整體的安全暢通和經濟社會穩定。本文就以福建省三明市為例,闡述架空輸電線路的運行維護以及防雷措施。
在我國,輸電線路的管理維護一直都秉承計劃檢修的模式,直到最近幾年才開始提倡狀態檢修。例如2006年初,國家電網公司出臺了狀態檢修的相關規章制度,隨后又在2007年編制了狀態檢修的相關標準。直到2009年底,國家電網公司范圍內的所有省公司都接受了相關的技術驗收,當然三明市也不例外。但是由于我國的狀態檢修起步晚,直到現在仍然處在過渡階段并且許多技術難題亟待突破,而狀態檢修的觀念已經全面普及開來,對輸電線路的檢修工作幫助很大。
目前,三明市主要開展的輸電線路管理有兩種方法:①在線監測;②非在線監測。在線監測主要包括了輸電線路覆冰監測系統、遠程遙視系統、雷擊在線監測系統、微風震動監測系統等。這些監測系統在實際的運用中取得了一定效果,提高了輸電線路的安全運行水平。而非在線監測方面主要是解決電網覆蓋面增大和維護人員數量不足的矛盾,特別是三明地區山高林密,地形和交通因素也給電網的人工巡視帶來了困難。所以為了改進電網的維護工作,三明地區的電力公司應從電力設施保護標識的標準化入手,做好輸電線路的維護工作。
近年來,三明地區加快了電網建設進程,到2014年底,轄區內擁有的110kV及以上的變電站已有75座,容量6160MVA;220kV線路47條,總長度1320km。但是隨著電網規模的不斷擴大,線路維護數量和長度也在增加,巡檢任務也越來越重。如果將全部的人力物力投入到正常的巡檢工作中,那么一些特殊的巡檢任務又難以兼顧。這將預示著一些隱藏的危險和缺陷不能夠得到及時的發現和排除,給輸電線路的運行安全帶來隱患。但是就三明地區的具體情況而言,想要滿足巡檢要求,必然要投入更多人力。
目前的巡檢資源存在著既短缺又浪費的怪象,一方面在該地區每月進行的正常巡檢工作和檢測項目就已經占用了大量的巡檢資源。但是很多線路段還在短期內進行重復巡視,在沒有特殊狀況時這必然是一種資源浪費。例如三明地區對一條長60km的220kV新建線路進行了連續兩年的巡視,但是均沒有發現任何異常,如果第三年依舊按照地毯式的巡檢方法必然會造成浪費。有人認為這種細致的巡檢對保障線路安全是有必要的,這種觀點如果放在10年前倒也無可厚非。但是現在對線路安全的維護并非只有巡視這一手段,所以多種方法的綜合維護可以減小巡視帶來的人員壓力。
三明地區由于多山多密林,所以特別需要注意的就是雷暴和大風天氣。例如在2010年,三明地區的落雷達到六萬多個,是以往幾年的落雷數量總和。而且雷電活動具有較強的破壞性和不穩定性,這給防雷工作帶來了極大的困難。但是在具體的線路安全保障中,雷擊高發區的防雷設施覆蓋并不夠,不足以預防雷擊災害。但如果盲目大面積增加防雷設施的安裝數量又會造成資金浪費,所以電力部門應該分析雷擊的基本規律,做到有的放矢。除了雷擊,三明地區因為氣候影響,主要是大風和雨水等極端天氣的影響。對于這些自然災害,電力部門的防范意識往往還不夠,因此造成大面積停電的事件,影響社會的生產生活。
對于架空輸電線路而言,加強運行維護可以從多個方面進行。
(1)提高架空輸電線路的在線監測能力,應用成熟的監測方法和技術,及時對線路安全做出評估。在線路較為集中區域,或者是一些特殊桿段上,都可以加裝監測器,同時利用無人機進行線路在線監測,真正做到第一時間防控。在線監測系統不僅可以及時發現輸電線路自身出現的各種問題,還可以及時發現外界環境對輸電線路形成的威脅。比如障礙物、人為破壞等。
(2)建設智能化管理平臺,提升運行維護水平。智能化的管理平臺可以將材料和物資優化整合,實時跟蹤和處理相關任務,如此可以減輕工作人員的工作量。不僅如此,智能化管理平臺可以推動架空輸電線路管理向標準化、專業化的方向發展,對電網系統的安全能夠起到有力保障。就三明市而言,構建智能化的輸電線路管理平臺,需要對區域內的線路情況進行全面的調研,并且制定出對應的管理標準,切實加強運行維護的效果。
(3)需要對基礎資料加強建設,確保各項數據資料準確可靠。線路維護需要很多的原始資料支持,通過對這些設備信息資料的分析,可以作為線路安全等級的評價依據。所以在維護的過程中得到的靜態信息和動態信息都要保存記錄,加強基礎資料的建設對維護輸電線路的安全運行是很有必要的。
輸電線路經過的地區大多屬于高山丘陵,這在三明地區尤為突出,所以遭受雷擊的次數也更加頻繁。而且由于地形原因,該地區的輸電線路經過的地形都較為復雜,許多輸電線路的桿塔都在高山地段,這導致輸電線路普遍較長,極容易遭受雷擊災害。所以為了降低三明地區輸電線路的雷害事故可以采取以下措施:
(1)降低桿塔的接地電阻,此法可以有效降低地電位,對于電壓等級110kV以上的鐵塔、桿塔具有良好的保護作用。
(2)提升線路絕緣性能和繞擊概率。在三明市,架空輸電線路在某些地方使用了大跨越的桿塔,這就導致線路遭受雷擊的概率變大。不僅如此,塔頂電位越大,電壓感應也就越大,從而導致受繞擊的概率變大。因此,可以在輸電線路上增加絕緣子的數量,使得線路絕緣性增強。如果這一常規的防雷措施不能體現出良好的作用,那么還可以采用不平衡絕緣的手段,以免雙回路遭受雷擊而出現跳閘。
(3)對于架空輸電線路而言,避雷線是可靠的防雷措施,能夠對雷電產生的電流起到分流效果,使得塔頂電位有效降低。在實際的運行過程中,其能夠對導線形成一定程度的屏蔽,進一步使絕緣子串上的感應電壓有效降低,從而降低雷擊的影響。對于不同的線路規格,防雷標準存在一定區別。對于110kV、220kV及以上架空輸電線路,應該全線架設避雷線。
隨著我國對電力行業的改革,電網企業的發展也逐漸進入高速階段,所以在許多工作流程中,電網企業都在改進以往的管理模式,提升企業的工作效率。而輸電線路的運行維護作為電力企業最基本的工作之一,如何在資源有限的情況下,實現對線路安全的最佳維護是考驗電力部門的一個重要難題。
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