杨昊彦、罗邦维、肖玲、蔡楚宇
国网湖南省电力有限公司输电检修分公司 湖南 衡阳 421000
摘要:随着国家经济社会不断发展,电网企业的输电线路电压等级进入特高压时代,复杂电网安全稳定运行对输电线路运维工作提出了更高的要求,传统输电线路运维模式的局限性日益突出,高压输电线路是电力系统中较为常见的构成部分,其线路的安全运行对于供电的稳定和可靠会产生直接的影响,还与社会的健康发展之间具有十分紧密的联系,因此要对高压输电线路的运行检修工作予以高度的重视。本文作者就特高压输电线路运检工作技术难点进行了分析,并提出了应对措施。
关键词:特高压;输电线路;技术难点;应对措施
0、引言
在特高压输电线路的建设推进后,大量的特高压输电线路投入到应用中,在今时今日,远距离、大容量的电能运输,逐渐地成为一种常态化的现象,与此同时,特高压输电线路运检工作的难度也随之增大。所以,为了确保电力输送的安全性和可靠性,电力企业必须增强对特高压输电线路运检工作的重视,并对运检工作进行评估和管控,针对运检工作中存在的技术难点,采取合理有效的措施,确保运检工作的高效进行,保证电网的安全稳定运行。
1特高压输电线路运维检修的概念及其意义
特高压输电线路的运维检修是一种通过人工巡线的方式对输电线路进行检查维修的电力作业方式。因其工作的特殊性,所以需要全程进行人工细致检查,现代工具只能用作辅助,还需要检查特高压输电线路装置的完好性,并对出现问题的装置进行维修更换。在冬天的旷野中,特高压输电线路检修人员常常一个人,手握登山杖在旷野中前行,迎着风雪在一个又一个特高压输电线路基站间来回检查,不时还要登上几十米高的铁塔进行检查维修。可以说,特高压输电线路运维检查是一件劳累且危险的工作。但是,正是因为其危险性,才验证了这份工作的重要性。可以说,一旦一处特高压输电线路出现损坏并且没有被及时检修,就会导致大量企业和人民出现的停电的现象,影响企业的正常生产和人民的正常生活。所以,特高压输电线路运维检修对于我国的发展和社会和谐稳定做出了不可估量的贡献,其能够直接影响我国电力供应系统的正常运行,是我国特高压电力运输网路重要的安全保障。
2特高压输电线路的总体特征
特高压输电线路不同于普通输电线路表现在四个方面。①杆塔结构不同,电气间隙较普通输电线路大,杆塔呼称高也远大于普通输电线路,并采用大量绝缘子以满足绝缘强度要求。同时,高压输电线路的采用的导线应力强度是普通500kV线路导线的两倍,而杆塔结构强度是普通500kV线路杆塔的四倍。②导线结构不同,特高压输电线路和普通500kV输电线路使用的导线结构不同,一般采用八分裂方式。三角排列的杆塔中相导线和边导线的距离超过20m,子导线之间则是采用高强度的间隔棒来作为支撑防止子导线扭绞。③杆塔基础设计不同,特高压输电线路一般用于跨区远距离输电,途经地形形貌各异,地势有高有低,跨江河、翻山脉,所以建设过程很复杂,杆塔基础要求也各不相同。④绝缘强度要求不同,目前特高压输电线路大多采用专用高强度玻璃绝缘子以及复合绝缘子,绝缘性能要求高。
3、特高压输电线路运检工作技术难点
3.1绝缘子更换较为困难
在特高压线路的建造以及运检过程当中,为了能够避免污闪情况的出现,应尽可能使用长爬距防污型绝缘子,这样可以有效预防鸟粪出现在绝缘子串塔的头部,为了能够预防导线出现舞动现象,通常会使用V型绝缘子串来对导线进行固定,正是由于这些特殊需求的存在,才导致线路中的绝缘子构造较为复杂,且重量较大,更换起来需要耗费很长时间,这在一定程度上增加了绝缘子的更换成本。
3.2对检修工器具要求高
相对来说特高压输电线路要较于低压输电线路的运维检修难度大,所使用的工具也有所不同,原因在于特高压输电线路的特殊建设结构,如大直径线路、分裂导线、高跨度的杆塔以及绝缘子串为非垂直状态等特性都决定了检修的难度,由于建筑结构复杂,导致在检修时需要控制好作业角度避免影响其他线路,对于检修人员来说除了需要具备高超的技术之外,还需要选择适当的检修工具,针对特高压输电线路的检修工作还需要定制检修工具来完成。
3.3输电线路容易遭受雷电的直接破坏
对于特高压输电线路而言,雷电属于最为直接的影响因素,由于雷云放电,容易直接击中输电线路,使得输电线路表面的绝缘层被击穿,这种状况一般也可以称为大气过电。通常而言,雷电对输电线路的破坏主要集中在对输电线路表面或者中间位置的破坏上,严重的时候容易直接导致输电线路断成两截。所以,为了预防这种状况发生,在现有的输电线路上,往往会设置一定的防雷装置,并且能够直接接地。但是防雷的效用依旧不是十分良好。究其原因,主要是由于雷击的种类非常多,所造成的危害也是多种多样的。因而在采取防雷措施以前,需要对雷击的种类进行实地分析,并对每次线路出现故障的状况进行实地分析,进而使得防雷措施具有较高的针对性特征,达到最高层次的防雷效果。真正影响雷击危害的因素也相当多,在这个时候,有必要对输电线路的雷击故障进行实际地分析,准确判断雷击所造成的各种危害,并了解当前线路的实际运行状况,充分结合实际地理状况进行分析,以采取最为有效的措施加以科学地治理。
4、提升特高压输电线路运检效果的技术的应对措施
4.1应用新型绝缘材料
钢化玻璃绝缘子虽然具有方便检修观察的优势,但是其外部的伞裙很容易沉积污秽,大量的污秽沉积会引起绝缘子发热或者自爆的现象,需要定期进行更换,这就为检修人员增加了部分工作量;合成绝缘子使用年限通常在10年左右,超过使用年限就会出现外观受损等严重现象,虽然检修人员在进行检修时各项参数都为正常,但是外部受损严重时就失去了一定的可靠性,这就意味着每隔10年就需要对特定区域的绝缘子进行更换,这将是一项巨大的工程。为此,就需要在建设特高压输电线路时采用新型绝缘材料,经过对比发现新型材料中的高强度实芯多裙长棒型瓷绝缘子具有很好的发展前景,因其具有较好的防污性能以及机械强度大等优势,可以进行推广应用,采用这种新型材料之后可以在很大程度上减轻运检人员的任务量。
4.2研制专用工具提高工效
从高压输电线路检修工作上看,传统工作模式下使用的检修工具,一般为承力式工具。在新时代下,社会上对于电力能源的需求量剧增,在新建的高压输电线路中,采取了多种绝缘保护措施,并形成了多种特殊结构,这就增加了检修工作的难度。在此情况下,原有的检修工具,已经不能适应现阶段的高压输电线路检修工作。因此,电力企业必须依据现今绝缘子串的结构、分布特点,并在此基础上研发对应的检修工具,提升运检工作的效率。
4.3加大直升机(含无人机)巡线技术应用
随着电网日益复杂扩大,传统运维检修方式固有的不足日益明显,登杆难度大、观测不准确、劳动效率低非常突出,引入有人直升机、无人飞机和人工协同巡检无疑是较为先进、科学、高效的输电线路运维方式。直升飞机巡视输电线路具有高效、高科技、不受地域影响、可靠等优点,航巡作业利用红外成像仪对线路上的导线接续管、耐张管、跳线线夹、导地线线夹、金具、防震锤、绝缘子等进行拍摄,分析数据,判断其是否正常;运用望远镜、照相机、机载可见光镜头检查记录基础杆塔、导地线金具、绝缘子等部件的运行状态、线路走廊内的树木生长、地理环境、交叉跨越等情况。巡航检测能够全程等距离巡察线路,不受沟壑河流等地形影响,消除了巡察死角,弥补运维人员目视观察和地面红外检查的局限性,提高了巡线质量。直升机巡航作业可以扩展到带电水冲洗领域、线上带电作业领域,解决传统人工带电作业时间长、操作复杂、人员多,甚至在某些情况下不能实施的局限性。
4.4跟进带电运检推广工作
如果特高压输电线路在运检时发现问题,那么就要进行检修操作,特高压输电线路当中,在运检工作进行的时候,是可以带电运行的,不过,由于从目前实际情况来看,带电工具在生产工艺方面是相对不足的,所以对于标准化的进度有所减慢作用,检修的时候,就要对于被检修的部分区域进行停电处理。使得相关电力企业在对于检修故障报修的时候,能够进一步提高安全性,保护相关检修人员的安全。在检修的时候进行停电操作是非常正确的选择。但是,由于停电对部分企业会造成工作影响,为了尽可能的缩小由于停电带来的损伤,相关工作人员在进行检修的时候需要快速而准确,尽快恢复该部分区域的用电,非常考验检修人员的素质及专业性。
5、结束语
特高压输电技术在我国经济发展的重要性不言而喻,保障输电线路方面的安全稳定运行,科学有效的维护输电线路必不可少。我国在高压输电技术上取得了一系列成果,但是还存在一些难题,这些难题仍需要我们不断研究和突破,这都是我们今后高压输电技术进步、输电线路运维工作中的坚实基础。
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