特高壓輸電線路安全運行技術的現狀

文/楊力 曾盼盼

特高壓電網具有容量大、損耗低、輸送距離遠的特點，是其他超高壓等級電網無法達到的。1000千伏交流特高壓輸電線路的供電能力是500千伏超高壓交流輸電網的5倍，因此，國家大力發展特高壓電網。然而特高壓電網的運行環境復雜，很容易受到風雨雷電等自然災害的破壞，從而導致電路故障。因此必須加強對特高壓輸電線路的運行檢修，確保電網安全有序運行。

1 特高壓輸電線運行特點

特高壓輸電線路范圍廣、輸送距離遠、運行環境復雜、氣候多變，很多地區屬于輸電線路故障多發地區，容易遭到雷擊等問題。其次特高壓輸電線路的絕緣子串比較長，經過不同地區，線路很容易污染，所以對線路防污要求比較高；我國大部分特高壓輸電線路經過高寒地區，氣候比較寒冷，輸電線路很容易結冰，由于導線橫截面積比較大、分裂數量多，所以導致覆冰超載、不均勻覆冰等問題；特高壓輸電線路的檔距長、電壓等級高，線路受到風雨等因素的影響，可能出現風偏事故。此外，由于我國特高壓電網輸電線路運行時間比較短，關于線路檢修技術還不是很成熟。因此，需要各運維單位根據實際情況，選擇合適的運行檢修技術和方案。

2 特高壓輸電線路運行維護技術

2.1 輸電線運行檢修一體化技術

近年來，隨著電力技術的發展以及電網結構的調整，傳統的電力生產管理模式已經無法適應電網發展需求。為了確保電力設備的運行安全，運維單位大多數采取定期檢修的方式，對電力設備進行檢修，這樣很容易一些設備檢修過度，減少設備的使用周期，浪費人力和物力，提高運維成本。其次，由于電網的快速發展，使得檢修的設備不斷增多，這一定程度上增加了電力檢修人員的工作負擔。將輸電線路運行狀態和檢修一體化，不但可以提高電力設備的使用壽命，減少檢修人員的工作量，而且可以提高電網運行的安全性和可靠性。

電網運行檢修一體化技術指將傳感技術、采集技術、物聯網、識別技術等應用在電網中，為輸電線路運行和檢修一體化技術提供了技術支撐。建立輸電線路運行和檢修一體化信息平臺，通過信息采集技術實時采集輸電線路運行數據信息，并將數據信息傳輸到一體化信息平臺，信息平臺對數據進行分析，如果輸電線路的各項參數超過了設置參數，那么系統自動發出警報，信息平臺人員立即發現異常線路，并根據定位系統及時找到線路故障位置，減少了線路排除的時間。

2.2 帶電作業技術

帶電作業技術指在高壓電氣設備上不停電進行檢修、測試的一種作業方法。由于特高壓輸電線路桿塔高、塔頭尺寸大、線路走廊寬度大、電壓高等特點，增加了帶電作業的難度。帶電作業前必須確定最小安全間距、最小組合間隙以及絕緣工具最小有效絕緣長度等問題，防止特高壓電磁場對作業人員造成身體的影響。特高壓交直流輸電線路帶電作業最大操作過電壓為1.72p.u，相地操作過電壓前時間>3000us，通過線路桿塔的實際結構，帶電作業的具體位置進行綜合分析，并進行帶電作業間隙放點試驗，計算帶電作業的危險率。根據放電測試，得到特高壓帶電作業絕緣工具的最小有效絕緣長度。然后穿戴好防輻射屏蔽服、屏蔽帽和鞋子，1000千伏電壓帶電作業人員進行電位轉移的時候，必須使用電位轉移棒減少電位轉移時的脈沖電流，以免電流過大，直接燒毀屏蔽服。直線塔乘坐絕緣吊籃蕩入法或者沿著絕緣平梯進入法；耐張塔等電位作業法主要是沿著耐張絕緣子串進入法。特高壓輸電線帶電作業時必須遵守國家《送電線路技術導則》、《同塔多回輸電線路帶電作業技術導則》等相關措施，不同的桿塔結構采用不同的作業方法。

2.3 直升飛機巡視技術

由于我國輸電線路的施工范圍廣，施工環境復雜，輸電線路經過丘陵、山區、農田以及工業區，特高壓輸電線路的桿塔高、覆蓋面積廣，采用常規的檢測方法無法對線路進行檢修。隨著科學技術的發展，將直升機應用輸電線路檢修中，在無人區機械能線路巡視和檢修。將紫外探測器、紅外測溫儀、超聲波檢測儀安裝在直升飛機上，通過這些設備可以發現導地線、鐵塔、絕緣子等存在的問題，并確定線路位置。通過計算機處理技術，系統可以自動觀察、巡視，根據缺陷問題自動生成處理方案，方便電力企業（運維單位）制定檢修計劃。直升機巡視技術具有檢修效率高、速度快，每天可以完成100基塔的巡視任務，而且不容易受到地域限制，幫助檢修人員運送檢修材料和設備。2013年12月至2014年3月，在浙北——福州工程超高壓電網，采用KA-32直升飛機進行巡視，并利用直升飛機運輸物料，直升飛機累計飛行時間140個小時，吊運853詞，共運輸材料2400噸，將直升飛機運用到輸電線路檢修工作中，緩解了無人區施工壓力。

1000千伏山西晉東南——南陽——荊門特高壓交流電網工程，東起山西長治市，經過河南南陽開關站，最終達到湖北荊門變電站，全場654公里，該線路2009年正式投入運行。線路運行5年以后，為了確保輸電線路的安全、可靠，2014年4月10日首次對1000千伏特高壓電網南荊I線進行500萬千伏大負荷試驗，為了確保試驗的安全性，運維人員對沿線進行巡視，對線路關鍵部位用紅外測溫儀進行測量，高速公路、鐵路路段則進行安全距離測量，重大安全隱患的線路則采取帶電作業方式消缺。

3 結束語

在實際應用中，由于特高壓輸電線路的運行環境復雜，無法使用一種巡視檢修技術，可能需要多種檢修技術同時進行確保輸電線路的運行安全性和可靠性。