劉洪吉+賀遠+蘇永杰
摘 要:據調查,我國電力工程中比較重要的一個項目就是特高壓輸電線路,其良好運行能夠為國家提供很多電能,能夠推動我國經濟的快速發展。但是,伴隨著我國特高壓輸電線路項目規模的逐漸增大,其維護工作也越來越難,這就為工作人員提出了巨大的挑戰,所以,更新完善特高壓輸電線路的維護技術勢在必行。
關鍵詞:特高壓;輸電線路;運行維護技術;研究現狀
隨著我國社會的進步,國家對電網線路也提出了更高的要求,并希望到2020年,我國將20000km里程作為特高壓輸電線路的投入運行目標。特高壓輸電線路在實際的運行過程中,與高壓、超高壓輸電線路有所不同,前者需要面臨的問題更為復雜,同時,關于特高壓輸電線路在運行過程中所需要的基本維持技術要求也相對較高,所以,及時發現特高壓輸電線路運行過程中的故障,并采取合理的措施降低故障發生的頻率,是保證電網系統正常運行的關鍵。
一、特高壓輸電線路運行特征
(一)特高壓輸電線路的運行環境特征
特高壓輸電線路和普通輸電線路的不同在于:特高壓輸電線路擁有更大的長度,而且很多都是貫穿東西或者是南北的,跨越的地方很多。這就說明,每一條特高壓輸送電路都會經過很多不同的地形,比如平原、高山、盆地等等,而且一年四季、不同地區的天氣變化都是其需要面對的,這就意味著特高壓輸電線路需要復雜的設計,從而能夠應對復雜多變的地形和氣候,保證電能的順利輸送。
(二)特高壓輸電線路的運行故障特征
根據對目前特高壓輸電線路故障的分析可知,其面臨的故障主要包括以下幾種:一是雷擊故障,尤其是繞擊,這主要是因為特高壓輸電線路的桿塔太高,而且具有很高的相導線電壓,這就導致其很容易受到雷電的打擊,迎雷特征也非常明顯;二是污閃故障,特高壓輸電線路與普通輸電線路的電場相比要強很多,所以特高壓輸電線路很容易藏污納垢,長期積累下來,會導致電線出現污閃現象;三是覆冰故障,我國的很多特高壓輸電線路都會跨越很遠的距離,線路非常長,其面臨著很多不同的氣候,比如冰雪,而特高壓線路的截面又很大,就很容易讓冰塊積在截面上,這就導致了覆冰故障的出現,進一步導致線路被壓壞或者是倒塔的現象;四是風偏故障,特高壓輸電線路的桿塔很高,而高處的風很大,很容易遭受大風的侵襲,出現風偏故障。
(三)特高壓輸電線路的線路檢修特征
特高壓輸電線路的電壓等級較普通的輸電線路要高上很多,這就意味著,其在檢修過程一旦停電就會造成重大的損失,因此,在其檢修過程中要求帶電作業,以避免停電所造成的大面積損失;特高壓輸電線路的結構組成部件較其他輸電線路的結構部件尺寸較大,且線路載荷大,因此其對檢修所用的承力工器具要求更高。
二、特高壓輸電線路運行維持技術的發展現狀
(一)直升機巡線技術的開發應用
為了更好地對特高壓輸電線路進行維護,一些科研人員發明了直升機巡線技術,經過實踐,此技術確實能夠對這些輸電線路進行良好的監控,實踐結果很好。直升機巡線技術要是通過在飛機上安裝紅外檢測儀等自動巡視裝備,利用紅外測溫等檢測技術完成對特高壓輸電線路及相關設施設備的檢測工作,并繪制出物體溫度分布熱圖,根據此進行有無故障的判斷。
2013年12月至2014年3月,在浙北-福州工程福建無人區,國網通航公司采用KA-32直升機進行了物料運輸技術試點(試驗),累計飛行140余小時,吊運853次,運輸塔材等物料2400余噸,有效緩解了無人區施工壓力。
(二)在線監測技術的應用
對特高壓輸電線路進行在線監測,不僅能夠對輸電線路進行遠距離的監控,還能隨時掌握線路的運行狀態,這種在線監控技術的應用能夠提高特高壓輸電線路運行的穩定性、安全性、可靠性。就目前相關科研單位研究開發出的在線監測技術而言,其主要有溫度監測、桿塔傾斜監測、覆冰監測。第一種就是實現對輸電線路及其設備的運行溫度、所處的環境溫度的實時監測;第二種是實現對桿塔傾斜度的實時監測,以防止倒塔現象的發生;第三種是對特高壓輸電線路的覆冰狀況進行實時監控。
(三)帶電作業技術的應用
由于特高壓輸電線路具有很高的電壓,所以很容易發生停電的現象,而停電導致的損失是非常大的。所以,為了避免停電,工作人員應該對其進行帶電作業。帶電作業使用的是特殊材料制作的工具,輕便靈活、安全可靠、使用方便,作業人員又較少,檢修的效率也較高。
(四)紅外測溫和紫外成像技術應用
通過對長南Ⅰ線的研究可知,如果其輸電系統功率增加到467-4800MW的時候,金具的溫度也會隨之上升到1-5攝氏度,導線溫度也會上升到1-3攝氏度,絕緣子溫度上升1-4攝氏度。而這些數據都是通過紅外測溫技術得到的。而紫外成像技術一般都應用在定位放電部位和查找放電部件,其會受到觀測距離的大小、海拔高低、線路污穢程度、氣溫氣壓的影響,所以可能會呈現出不清楚的成像,這點是需要改進的。
三、結語
隨著我國科學技術的發展,特高壓輸電線路的運行維持技術得到進一步的提高,也融合了更多的科技含量,不僅保證了其檢測結果的精準性,也提高了其進行線路維修的工作效率,促進了我國特高壓輸電線路運行的穩定性。
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