交流特高壓輸電線路關鍵技術的研究及應用

宋建浩

摘 要：特高壓輸電是現代一種極為先進的輸電方式，交流特高壓輸電技術是新時期下解決我國能源分布不平衡、電力負荷不平衡的重要措施，既能保證高效率完成輸電任務，同時也能實現安全輸電。基于此，本文在分析探討特高壓輸電線路特點基礎上，分析其在運行維護技術的研究現狀，強化對對交流特高壓輸電線路關鍵技術的控制與合理運用，不斷改進、提高我國的特高壓輸電技術，為輸電線路的維護提供借鑒。

關鍵詞：特高壓;線路;維護

當前，特高壓交流輸電線路電壓一般都在1000kv左右，其具有建設成本低、電能損耗小、輸送量大、便于長距離輸電等優勢，從而實現了我國電力能源結構與電網供需結構的進一步優化。而交流特高壓輸電線路關鍵技術的運用，不僅可以實現高效輸電的需求，同時還能夠提升電力輸送的安全度。然而現階段我國特高壓電網技術還有待進一步完善和進步的空間，在特高壓輸電線路的維護運行方面還有諸多問題亟待解決。因此，加強交流特高壓輸電線路關鍵技術的控制，做好配電線路的運行維護檢查至關重要。

1、交流特高壓輸電線路的特點

從我國1000kV交流特高壓線路的運行實際看，可以發現交流特高壓線路的桿塔具有強度高、高度大、根開大等特點，其主要是因為高壓輸電線路要求，其距離地面的最小距離不得低于26m，而絕緣子串長度需要超過10m，在弧度的影響下，高壓輸電線路的桿塔自然也就較高。在進行桿塔強度設置時，需要結合塔高、應力進行相應的設計，由于高壓導線的重量比較大，高度高，所以交流特高壓線路桿塔強度也比以往的500kV線路桿塔大4倍。對于交流特高線路的導線結構，應該采用八分裂結構式，對于導線的間距，需要控制在40m以上，地線間距要超過30m，子導線可以采用阻尼間隔棒，導線的中相和邊相的距離不得小于20m。由于交流特高輸電線路的導線橫截面比較大，分裂數多，使得金具也需要承受大的荷載，所以在交流特高輸電線路中，應該使用尺寸大、工藝質量高、機械強度高的金具，一般要求其是普通500kV線路金具的5倍。

2、交流特高壓輸電線路的關鍵技術

2.1 靈活交流輸電技術運用分析

目前，我國電力特高壓技術在實際的發展過程中逐漸形成了超特高壓靈活交流輸電技術。該技術在實際的運行過程中主要借助電力電子裝置以及相關的控制技術實現了對于電力系統的電壓、相位等參數的控制，從而促進了電力系統穩定性以及安全性的提高。此外，該技術在實際的運用過程中加強了對于可控串補裝置以及靜止同步無功補償器地運用。可控串補裝置在實際的運用過程中能夠高效地促進交流輸電線路的輸送能力，并進一步促進電力系統的穩定性以及安全性的提高。而靜止同步無功補償器在實際的運用過程中，能夠借助全控器件的運用，從而實現了對于變流器輸出電壓的有效控制。

2.2 導地線技術運用分析

在交流特高壓輸電線路中，導地線技術是十分重要的組成部分，也是實現低消耗的關鍵。在整個線路系統中，交流特高壓線路電池包含磁場、無線電干擾、工頻電場、可聽噪聲等，進行導線分裂改善時，還應該利用大截面導線來提升導線的改善效果。導地線的低電阻可以極大的減少線路運行損耗，同時導地線的機械強度比較大，可以承受相應的機械荷載，確保了交流特高壓輸電線路的運行安全。

2.3 外絕緣特性技術運用分析

對于交流特高壓輸電線路，其高度比較高，在雷雨天氣很容易受到雷電因素的干擾，從而影響到電力資源的正常輸送。在實際中，為了全面提升交流特高壓輸電線路的防雷性能，經常會將外絕緣特性技術應用在線路中。外絕緣特性技術是通過絕緣子串，當線路受到雷電干擾，引起導線、桿塔孔隙間隙時，絕緣子串就會對電壓進行自動調節，更好的適應雷電電壓，降低了雷電對于線路的影響，提升了線路防雷能力，減少了線路故障的發生。

2.4 無功平衡技術運用分析

在交流特高壓輸電線路中，由于電流比較大、電壓比較高、線路比較長，因此，很容易出現無功平衡問題，所以為了解決這一問題，最大限度的減少系統的無功沖擊，可以在線路中安裝相應的低壓電抗器、高壓電抗器、低壓電容器、可控電抗器等，做到系統無功平衡。

路故障的發生。

2.5 過電壓操作限制技術運用分析

從我國當前的實際情況看，交流特高壓輸電線路大多是用于遠距離輸電，由于輸電線路比較長，導致在線路在運行過程中，會加劇運行成本，所以為了確保電力企業的經濟效益，防范因非全相工頻諧振過大電壓的加大，可以在交流特高壓輸電線路中應用過電壓操作限制技術，設置高壓并聯電抗器。在具體的應用中，由于操作過電壓對于塔頭絕緣設計會有極大的影響，所以需要結合實驗，得出塔頭間隙50%以上的電壓，依據試驗曲線、計算結果等，得出塔頭尺寸。而對于交流特高壓輸電線路，線路運輸極長，當電壓倍數增大時，空氣間隙也會大幅度增加，因此為了保證綜合效益，要有效的降低電壓水平，保證過電壓處于非飽和地帶。

3、交流特高壓輸電線路運行保障技術

3.1 升機線路巡視技術

直升機線路巡視技術是通過在直升機上安裝紅外線等巡視裝備，然后直升機飛行到巡視地區，在高空完成紅外測溫、紫外探測等巡視信息采集業務，根據信息分析來判斷輸電線路有沒有損壞或者安全隱患，同時要檢查輸電線路是否存在接頭過熱、絕緣失效等問題[3]。現在的直升機在特高壓輸電線路高空巡視中，還可以將目測與機械工具觀測相結合，在對觀測數據分析時可以使用計算機技術，有利于短時間內識別線路的缺陷問題。與傳統的人工巡視相比，直升機線路巡視技術突破了空間限制，因為高空巡視，所以不用擔心交通不便或者地形地貌的干擾，讓輸電線路的運行維護變得更加高效、安全、快捷。而且直升機內可以攜帶相關巡視儀器，無疑讓巡視工作的準確性進一步提高。

3.2 智能化實時監測技術

智能化實時監測技術是信息化的技術手段之一，可以通過對特高壓輸電線路全天候實時監測來進行運行維護管理，一方面可以及時捕捉到輸電線路以及其他相關設施的實時工作情況，有利于及時發現故障隱患;另一方面，在輸電線路檢修時，實時監測技術也可以提供準確的故障信息，有利于檢修工作的有序開展。智能化實時監測技術的監測重點是溫度、絕緣子、氣象變化、桿塔傾斜度等，以此實時掌握輸電線路各設備的運行情況，并及時發現、排查線路中可能存在的故障隱患，從而進行高效、迅速的線路運行維護作業。但是，當今我國的智能監測系統不夠成熟，而且存在與電力企業輸電設備不兼容的問題，這就使得電力企業要加大自主研發力度，讓監測技術與特高壓輸電線路不斷匹配。

3.3 無人機巡檢技術

隨著國家經濟實力發展，輸電線路的巡視裝備也得到了極大發展。無人機巡檢方面，通過在無人機上安裝攝像頭、紅外測溫儀等儀器，達到快速便捷的巡檢目的，也節省了人力資源的投入，提高了工作效率。無人機發現線路狀態異常，也能快速反饋和安排專業人員進行修復。

4、結語

在輸電線路的維護和檢修中，供電企業需要投入更加優良的新興技術、新型設備，讓遍布全國的輸電線路集中走向智能化、自動化。只有這樣，才能有效降低線路故障的發生率，減輕人力負擔，從而提高企業的經濟效益，為人民提供更加安全可靠電源。

參考文獻

[1]袁浩.中國特高壓交流輸電技術創新探索[J].工程技術：全文版，2017（1）：192.

[2]馮文禮.交流特高壓輸電線路關鍵技術的研究及應用[J].商品與質量，2016（33）：145.