鄒曉琴
(國網四川省電力公司資陽市雁江供電分公司,四川 資陽 641300)
隨著特高壓輸電線路的運行,遠距離和大容量輸電成為常態,并且輸電線路的操作,維護更加困難。為了進一步提高我國輸電的安全性和可靠性,電網公司加強了對高壓輸電線路運行,維護和修理業務的評估和管理,并針對實際運行中的技術難點采取了可行的對策,以確保順利進行[1]。
高壓輸電線路桿塔的高度一般為30-50米,特高壓輸電線路桿塔的高度通常為60-80米。傳輸線連接器,地線和桿塔的缺陷,例如斷線,螺母松動,固定裝置和金具塔材的變形等,很難通過常規巡邏人員目視檢查和隨機觀察發現。發生由雷電燒蝕引起的地線斷裂也是時常發生的意外。
新型高壓輸電線路通常具有較大的線徑,分段的連接器,高跨度的桿塔,較大的爬距絕緣子、非垂直結構絕緣鏈等其他結構特點,且線路具有較大的載荷力,特殊的工作位置角度和難以操作的特性。維護操作困難,對工具強度,自重和尺寸的要求更高,并且個別維護項目需要專用工具。
在高壓線路的建設,運行和維護過程中,常使用長攀爬防污染絕緣子以防止污染,在絕緣子鏈的塔頂安裝大直徑絕緣子以防止鳥糞墜落,并使用V形絕緣子鏈防止電線走線。這些特殊需求的電線導致線路中的絕緣子串具有多種類型,較重的重量和特殊結構,這使得以后更難更換絕緣子線(串),從而使執行相關操作變得困難[2]。
電網公司嚴格的安全要求使運輸運維人員更愿意選擇停電維護作業。輸電線路由于停電維護的計劃批準較為困難,這不利于停電維護工作的規劃和實施。斷線對電力傳輸和系統穩定性有很大影響,線路電壓電平越高,停電損失越大。
桉樹通常生長在南部省份。該樹種的經濟收割高度為20~22米。當操作和維護人員被地面上相同高度的樹木阻擋時,維護人員看不到電線和樹木之間的距離,也就沒有辦法準確評估和判斷樹線距離。
我國主要城市項目的建設總體上具有項目多和期限緊迫的特點。施工單位常常在施工條件不完善的情況下勉強施工,一旦空間距離沒有得到很好的控制,將導致線路的跳閘和損壞。
對于輸電線路運營和維護人員來說,識別輸電線路桿塔的潛在地質隱患是一個難題。隱藏的地質風險評估包括地質,力學和氣候專業。施工鉆探和泥巖的地質變化會受到充填壓力,水蝕等影響。
傳輸線工具和設備大多是承力式工具。隨著特殊類型的絕緣子鏈的普遍應用,對于輸電線路工具,有必要為特定的維護操作開發一些特殊的工具;在工具具有一定的承載能力之后,必須考慮其重量和結構類型,并且還應該改變傳統的鋁合金制造。由鈦合金制成的大型和部分超重工具應根據整體結構更改為分開的結構;對于超高壓和高壓管線提升工具,原來的鏈條或手動絞車被改為液壓頂升裝置。
隨著電網的復雜性和擴展性的增加,傳統操作和維護方法的固有缺點變得越來越明顯。爬桿困難,觀察不準確以及勞動效率低下。引入載人直升機和無人駕駛飛機以及人工協作檢查無疑是操作和維護傳輸線的最先進的有效方法。直升機巡邏傳輸線具有效率高,技術含量高,不受地域影響,可靠性高等優點[3]。航巡過程中使用紅外成像儀將電線連接管、壓力管,等固定裝置進行拍照并分析數據以確定它們是否正常;使用望遠鏡,照相機和機載可見光透鏡檢查并記錄主桿和塔架,地線裝置,絕緣子等以及線路走廊內樹木的生長,地理環境和運輸條件下的運行狀態。飛行檢測系統可以在整個過程中以相等的距離巡視線路,不受峽谷和河流等地形的影響,消除盲目檢查站,彌補對操作,維護和紅外地面檢查人員進行視覺監控的局限性,并改善巡邏質量。直升機的飛行操作可以擴展到現場水沖洗和在線直接操作領域,解決了傳統的直接手動操作的局限性,例如操作時間長,操作復雜,人員眾多,甚至在某些情況下甚至是不可能的。
積極促進無人駕駛飛機在日常人工巡視中的使用。盡管無人駕駛飛機航程短,但使用靈活且對場地的要求低,也可以用于通過機載紅外成像設備,照相機和錄像機在線路上局部點進行拍攝,檢查通道中樹木的生長情況和樹線的距離,解決了局部特寫視頻監控的問題。載人直升機和無人機的結合使用可以有效消除盲點和個人過去傳統觀測的不準確性,并提高輸電線路的運營和維護水平。
輸電線路在線監控系統具有視覺管理,安全預警和決策輔助等功能。通過在線監測數據分析獲得的運輸設備技術指標參數,可作為設備狀態維護的依據。應用在線監控了解空氣污染顆粒物密度,絕緣表面污染程度,準確了解線路絕緣水平的變化方向,并及時為惡劣的天氣狀況做好準備。在線監測應用程序,用于地下電纜線路的循環,局部放電,溫度數據變化,監視電纜隧道的工作條件,了解電纜線路絕緣水平的變化信息,精確地調整電纜線路的當前負載密度,避免電纜絕緣擊穿短路事故[4]。視頻監控用于及時了解線路通道上外部建筑物的破壞情況,地質災害和特殊危險點的情況,大大降低了人員監控的強度,監控更加可靠,及時。
推廣基于行波距離測量原理的輸電線路故障分析與定位系統的應用,迅速提供有關故障位置和故障類別的信息,方便運維人員準確安排特種巡邏,爭取時間恢復線路運行。集成各種在線監控系統,為生產線設備單位創建查詢系統,減少信息孤島,快速提供生產線運行和維護的基本信息服務,并幫助制定運行,維護和維護策略。
從發現和更換絕緣子,夾具,分離器和其他傳統元件開始,從10KV配電線路到500KV超高壓輸電線路,再到1000KV超高壓輸電線路,帶電工作已在全國廣泛推廣和應用。由于諸如帶電工具的制造技術差,標準化程度低,員工培訓不足以及管理水平低等不利因素,電網公司在進行帶電作業時比較保守。帶電作業不受停電時間的限制,減少了停電時間,提高了系統穩定性,維護效率高。它具有顯著的經濟效益;嚴格按照規范進行帶電作業是科學安全的,應予以加強和應用。
本文主要分析高壓輸電線路運行和維護的技術難點,并結合電網發展趨勢和設備技術的發展,提出了新設備,新材料的應用,直升機的使用檢查等方面的建議。維修線路,以及增加在線監視設備的配置。應用,擴大直接操作范圍,用技術進步和操作方法的轉變來代替傳統操作方法的不足,提高操作和維護效率,減輕操作和維護人員的工作強度,確保電網安全。