特高压输电线路运行维护技术的研究

特高压输电线路运行维护技术的研究

(国网河北省电力有限公司检修分公司河北石家庄050000)

摘要:随着我国社会的进步,国家对电网线路也提出了更高的要求,并希望到2020年,我国将20000km里程作为特高压输电线路的投入运行目标。特高压输电线路在实际的运行过程中,与高压、超高压输电线路有所不同,前者需要面临的问题更为复杂,同时,关于特高压输电线路在运行过程中所需要的基本维持技术要求也相对较高,所以,及时发现特高压输电线路运行过程中的故障,并采取合理的措施降低故障发生的频率,是保证电网系统正常运行的关键。

关键词:特高压;输电线路;运行维护技术;

一、特高压输电线路的特征

首先,杆塔的结构要求。在特高压输电线路间距与电气间距要求中,对于线路的要求及杆塔的要求更高,一般情况下电线需要距离地面26米以上。要保证绝缘子串的长度在10米以上,由于电线存在下垂的情况,因此要保证水平排列的杆塔呼称高度大于50米,三角排列的杆塔呼称大于60米,同时同杆并架的杆塔应该大于80米。通常情况下,杆塔需要具备较强的支撑强度,应力与杆塔的高度将影响杆塔的强度要求。特高压输电线路杆塔强度为500kV线路杆塔的4倍,其主要原因是特高压输电线路杆塔的应力为500kV杆塔的2倍。

其次,导线结构。在特高压线路中使用的大多是八分裂结构的导线,地线应该保持30米以上的距离,边相导线之间应该保持40米以上的距离,在三角排列的杆塔上应该保证边相导线与中相导线之间的距离在20米以上,利用高阻尼的间隔棒来保证绝缘子导线之间的绝缘性能。

再次,杆塔基础。通常情况下,长距离及超长距离的输电网络需要使用特高压输电线路,特高压输电线路需要经过很多地区,需要经过山间、跨越河流,还需要在山崖上建设杆塔。因而,塔基的多样性增加了施工及运行维护的难度。

最后,绝缘子的类型与组串形式。现阶段,在特高压线路中使用较多的绝缘子为盘形钢化玻璃、瓷质和复合绝缘子这几种类型。在耐张串场使用的是钢化玻璃与瓷质绝缘子;在直线串场合使用的是复合绝缘子。另外,特高压线路使用的金具与普通线路的机械强度相比较高,金具的结构较为复杂,尺寸也比较大。

二、特高压输电线路运行维护特点

(一)环境特征

一些地区海拔比较高,因此气候条件也不相同,由于特高压输电线路比较长,需要经过的地区的气候条件也较为多变,并且需要经过地势较为复杂的区域,致使特高压线路运行不够稳定。

(二)故障特征

1.雷击故障。特高压线路导线上的电压比较高,杆塔也比较高,虽然杆塔及导线有着较强的绝缘性并不会直接受到雷击,但是导线上很可能出现向上先导,致使导线成为导电棒。尤其是在海拔较高的地区,由于向上先导作用的影响,导线很可能出现雷击故障。通过研究我们发现,雷电击中导线是特高压输电线路出现雷击事故的主要原因。

2.冰害故障。我国很多地区都建设了特高压输电线路,在黑龙江区域、西藏高原区域都建设有特高压输电线路,特高压输电线路在冬天常常会出现冰害故障。与普通输电线路不通,特高压输电线路导线分裂数较多、横截面积较大,很容易出现冰害故障。假如冰块重量过大,将破坏杆塔,绝缘子、金具等也会出现损坏,严重的甚至会出现杆塔倒塌的情况。

3.污闪故障。近几年,我国很多区域都出现了雾霾的情况,我国内蒙古、新疆地区还会出现沙尘暴天气,这些环境将致使特高压输电线路出现污闪的问题。在出现闪污问题较多地区天气较为寒冷的时候,还可能出现冰闪灾害,因而在容易出现污闪问题的地区,在施工中应该使用大吨位、高强度的绝缘子,同时还应该定期清理特高压输电线路。

4.振动和风偏故障。特高压输电线路分裂数比较多、杆塔距离较远、挂点较高,致使导线在大风天气很容易出现剧烈震动。在架设常规线路的时候需要设置性能较好的减振阻尼间隔棒。在遇到大风天气的时候,导线会由于超长绝缘子串与超高度的杆塔的影响,出现风偏事故。由于是“T”型绝缘子串质量较轻,使用此种绝缘子串很可能出现风偏故障。因而,在特高压输电线路经过风力较大的区域时,可以使用“V”型绝缘子串,或者是字啊质量较轻的绝缘子串下添加重锤,并且要进行防风偏设计。

三、特高压输电线路运行维护技术

(一)线路状态巡视与特殊巡视的结合

状态巡视较传统的线路巡视来说,显得更加灵活,提高了工作效率。具体来说,就是将线路进行划分,对于周围环境良好,外界干扰较少的地区,如深山,草原等等,可以适当减少巡视次数;而对于城镇等外界干扰较多的地方,则应该加强巡视,尤其附近有施工场所的地方,更应该特别注意。特殊巡视是指在遭受自然灾害或者天气情况恶劣时增加的巡视,如大风大雪天气要注意检查导地线上是否有漂浮物,杆塔周围是否有树竹木被大雪压倒;雷电天气检查设备是否遭雷击;地震,泥石流等灾害过后检查杆塔基础、护坡是否受损等。两种巡视结合起来,便能够在不增加工作量的同时,提高巡视的质量。

(二)提高线路的绝缘性能

输电线路的绝缘性能决定了输电线路的防雷能力,如果绝缘层中存在大量的劣值和零值绝缘子,高空中的导线都是架空裸导线,输电线路的防雷性能就很弱,几乎没有防雷作用。因此,必须提高输电线路的绝缘性能,优化线路的绝缘层,导线的绝缘层基本都是由塑料、橡胶等材料制作而成的,能够将大量的电荷束缚在绝缘体的原子或者分子的范围内。此外,要定期检查并维修输电线路的绝缘层,用测电笔来预测绝缘层是否存在漏电现象。测电笔由金属触头、电阻、氖管和塑料杆体组合而成,如果某处的绝缘层出现破裂和漏电现象,金属触头就会将信息传输给碳质电阻,氖管就会发光。电压越高,氖管越明亮,由此可见,用测电笔不仅可以检验绝缘层的质量,还能够估算电压的高低。此外,需要注意的是在使用测电笔之前要检验测电笔是否良好,金属触头有无锈蚀和松动现象,可以将测电笔的金属触头在带电的开关或者插座上预测一下,如果氖管会发光就说明测电笔性能良好。

(三)开展群众护线

对特高压的输电线路进行优化,是保证特高压输电线路平稳运行的有效途径。对输电线路进行合理化设计也有降低能耗的作用,能够很大程度上起到节约电力资源的作用。中远距离的电能传输需要应用高电压,电压越高的同时电流也就越小,路径上的损失也就越小。在组装变压器的过程中需要强调一点,直流电是不能改变电压的。铁芯呈闭合状态,缠绕数量不同的线圈,分别为原线圈、副线圈。对原线圈通电并检查电流运行是否正常,电压的输入与输出应该与两个线圈的比例是一致的。

(四)架设避雷针

一是将可控放电避雷针安装于塔顶。对于杆塔处等雷电绕击率较大的区域,通过安装可控放电避雷针,从而达到对杆塔附近的雷吸引的目的,这样雷电击就会击中可控避雷针,从而减少了绕击特高压输电线路的几率。目前这种防雷方法已经在多个省市获得了广泛的应用,取得了较好的运行效果。二是将防绕击避雷短针安装于地线上。基于相关研究成果,档距中央的弧垂效应和输电线路杆塔的引雷作用,沿输电线路档距,可以将雷电绕击大致划分为安全、危险、正常三个区域。

结束语

随着我国科学技术的发展,特高压输电线路的运行维持技术得到进一步的提高,也融合了更多的科技含量,不仅保证了其检测结果的精准性,也提高了其进行线路维修的工作效率,促进了我国特高压输电线路运行的稳定性。

参考文献:

[1]梁鹏飞,陈兴旺.特高压输电线路运行维护技术现状分析[J].低碳世界,2017,35:120-121.

[2]黄富源.浅议特高压交流输电线路的运行维护与带电作业[J].通讯世界,2017,03:176-177.

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