王永豪 候恒 郑博
国网山西省电力公司输电检修分公司 山西省太原市,030000
摘要:电能作为一种高效化的二次能源,在国民生产生活的过程中扮演着重要的角色,需求量也呈现出明显的上涨趋势。为了满足电能的大规模应用需求,电力网络中的高压、特高压输电线路本身作用明显。这些输电线路长期在自然环境下工作必然会受到各类问题的影响,安全检修工作不可或缺,也是生产管理过程的核心内容之一。
关键词:输电线路;检修;安全措施
1 输电线路检修的安全措施要求
输电线路的日常检修包括检查和修理两方面工作,是通过日常巡视和在线监测的方式了解设备可能存在的安全缺陷与种类异常问题。国家电网在这一方面也高度重视,会将现场的设备作业情况和作业环境进行合理规划,从而合理确定检修项目的有关施工方案。但是在每次输电线路的检修过程当中所采取的安全措施并不是完全相同的,在一定程度上增加了输电线路检修安全管理的难度。日常的监管制度下让工作人员在检修或执行传达命令时可能会存在错误和遗漏的可能性,而在检修环节当中,部分技巧操作方法虽然简单,然而需要长时间高度关注,在某些情况下可能会导致恶性事故的产生。
状态检修。我国工业和农业生产的快速发展和人们生活水平的不断提高,让电力行业成为了国民经济的基础性保障要求。无论是输电线路的电压等级还是系统装机容量都得到了稳定提升。当前的高压输电线路几乎以架空线路为主,线路架设在空中需要承受多种机械力的作用和空气中的有害气体侵蚀,再加上温度变化的影响,使得电网安全运行面临的难度更高。状态检修的作用一方面是为了保障电力系统的运行故障降低,另一方面是为了避免维修不足和维修过剩的现象。近年来随着自动化技术和通信技术的快速发展,传统的运行工况之下会涉及到其它的状态信息和变化趋势内容,需结合专家系统来安排检修的项目与内容,具有更加明显的实时性和针对性。所以,通过安全监测系统设计就可为电力检修和安全检修工作提供关键的状态信息,将其作为科学决策和计划管理的主要依据。
2 安全措施与安全检测技术
这里提到的安全措施和安全监测技术是以传感技术发展而来的基础性基础,每一个状态变量都有其对应的检测技术。本次研究也将基于安全措施的要求制定相应的安全检测系统,将雷电检测技术、绝缘子泄露检测技术等落实到位。
2.1 雷电检测
雷电流本身是一个单极性非周期的脉冲波形,在很短的时间内上升到幅值上限后再从幅值缓缓地下降。全程的波形会利用不同的参数来表示,包括雷电流幅值、波头时间和半幅值时间。目前对于雷电流的检测一般采用雷电行为系统和磁带测量方法,但大多数有关雷电的研究都不适合大范围的应用。基于Rogowski线圈的雷电检测方法成本低廉,信号检测准确,和被检测电路之间形成隔离也是其主要的优势。从线圈的本质特点来看,雷电检测中的线圈主要是一个均匀环绕的空心螺线管,输出电压与被测电流变化率之间呈现出正比例关系,受到外磁场、导体的影响作用较小,一般情况下只需要对输出电势进行积分就可测试出电流值。
经过线圈获得电流信号后,经过技术处理会采取两种记录方案,一种是脉冲技术,另一种是录波。脉冲计数形式主要是在雷电技术和雷电强度测试方面发挥功能,例如在高压输电线路安全监测系统当中发挥功能。录波则主要应用在雷电波的研究工作当中,例如SPD保护装置、雷电流测试等。
2.2 接地电阻检测
接地电阻即电流经过接地电机进入大地后接地电极的电位和电流比值。通常三电极测量法和钳式感应测量法是国内外比较普遍使用的测量方法,无论是测量精度还是重复性方面都可满足电力行业的相关要求。
三电极测量法主要是在电流极和接地体之间注入测试电流获取感应电压,然后按照R=U/I的计算方法测试出接地电阻。这种安全测量方法的精度比较高,且测量速度比较快,稳定性良好,在各项工程当中都具有良好的适用性。使用这一方法进行接地电阻测量,可满足接地变化趋势的分析要求。但考虑到该方法需要利用辅助电极,使得整个工程的难度非常高,必要时应选择钳式测量方法进行代替;钳式测量方法包括单钳法和双钳法,钳表钳口区域包括电压和电流线圈部分,电压线圈提供激励信号,然后在被测回路上感应电势产生回路电流。
2.3 绝缘子泄露电流检测
泄露电流指的是在运行电压之下污秽受潮的绝缘子表面电流,是一种动态参数,无论是局部的电弧发展成为闪络还是交流条件下的闪络都和泄露电流之间存在着密切联系。泄露电流的提取过程存在着两种方式,一种是穿芯式电流互感器方式,另一种则是无感电阻租养方式。两种方法各有优势,前者能够适用于各种工程场合,但后者的取样结构比较简单,相应的频带也比较宽,更多适用于实验室等小型的科研场合。
3 基于安全管理措施的安全检测系统设计
3.1 管理系统结构设计
在输电线路的安全检修工作当中,现场终端和后台管理系统共同组成了系统结构,而现场终端对于检修现场的重要设备与位置可进行状态分析,从而将这些内容传输至远方的后台管理系统当中,如系统出现异常可及时地进行警报并采取控制方案。后台管理系统包括检修方案设计、安全管理设计、检修状态分析等多种模块组成,不同的模块负责不同方面的功能管理。
检修方案模块按照标准化设计来进行调整,对于一些需要检修的项目和现场情况能够预先地设计检修指导方案,然后开展检修前的准备工作。而安全设置模块则是整个模块的核心部分,在准备阶段开展的安全措施能够保障相关人员在检修环节对所有设备进行记录并监控。检修人员将所有的安全管理信息进行定位后,将其与检修过程信息展开合并并在地图上做好实时显示,为管理人员提供更加直观清晰的检修状态信息。评估模块将检修人员传递的检修过程信息进行分析后,就可以将这些涉及到的文字、语音资料等按照设备检修和规范,对目前的输电线路检修工作进行评估,一旦安全措施产生异常系统会进行报警,使用人员借助系统的管理模块对检修措施和安全管理方案进行修改。系统维护人员也可按照要求设计好报警设置模块与通信模块。报警设置模块中包含不同的语音通话方式,检修过程中的信息都可被传输至检修管理人员处。
3.2 安全措施技术
输电线路的安全措施管理系统当中,如何有效地获取检修现场的设备信息和状态信息显得至关重要。以高精度GPS定位技术为例,作为以空间卫星为基础的无线定位系统,可以以此为基础获取重要的三维速度、精确信息。为了保障结果的精度,通常会通过增加计算卫星数量的方式来进行导航定位,但利用传统的方法进行计算效率比较低,整个计算过程也会变得不够稳定。因此在检修环节当中,现场的终端设备和后台管理系统间应保持密切的通信管理,尤其是当输电线路的跨度较大时,数据传输单元能否有效地实现现场信息传递,为高压输电线路检修工作提供信息参考也成为了工作的关键点。
4 结语
输电线路的安全检修管理措施需要借助系统和管理技术的支持,才能最有效地获取输电线路的检修状态,以便于相关人员获取输电线路检修信息后采取控制手段,预防因安全措施疏漏导致的安全事故。在未来的工作当中,建立智能的安全监测系统将成为智能电网建设的主要发展趋势,也是今后工作的主要方向。
参考文献
[1]王身丽,严利雄,等.高压输电线路检修临时安全措施实时管控平台设计[J].机电信息,2018.
[2] 李玉超,周富智.高压输电线路通道内的安全隐患及预防措施[J].城市建设理论研究(电子版),2014,34.