赵广明
国网内蒙古东部呼伦贝尔供电公司海拉尔输电工区 内蒙古 呼伦贝尔市 021000
摘要:为了降低电能在输送过程中的损耗,我国大力发展高压、特高压输电,成为现代输电的主流。由于距离上跨度大,常常进行远距离输电,输电线路安全稳定运行是决定高压输电成功的关键。高压输电线路常处在野外,容易受到恶劣天气以及周围环境的影响,从而产生故障,对于一般的故障,可以通过自动重合闸装置等设备进行故障的切除,保障输电线路的正常运行,在一定程度上提高了线路的稳定性。对于一些永久性故障,比如线路断路,采用保护装置就不能立刻对线路起到保护的作用,对电能的运输造成极大的危害。针对这种永久性故障,就需要检修人员的参与,进行人工处理。
关键词:超高压;输电线路;风偏故障
引言
输电线路绵延数千米,故障跳闸后,难以快速、准确地实现故障识别,为输电线路运维工作带来了严峻的挑战。阻抗法测距基于故障点电压或电流数据,通过阻抗计算值确定故障的距离。传统的站内保护测距具有范围广的优点,但精度低,无法准确定位故障。分布式故障诊断装置能实现输电线路故障的快速定位,锁定故障杆塔信息,并能捕捉行波数据。
1超高压输电线路风偏故障的形成
输电线路异物挂线故障被定义为遭遇大风时金属体、塑料布、纺织品、风筝等物体,缠在导线、杆塔、绝缘子上,增大风偏闪络的可能性,降低线路电位和地电位间的绝缘距离,造成空气间隙击穿从而导致导线对物体发生放电现象。近年来,异物挂线的发生率逐渐增大,严重威胁电网安全,然而电网对输电线路大风灾害造成的异物挂线原因有待调查,异物挂线故障风险评价方法仍缺乏一致标准,无法对易发地区采用预防手段。为确保输电线路的安全性,了解异物挂线风险情况,并且需要判别大风灾害下异物挂线故障的风险。当今,通常利用红外检测技术探索输电线路的发热故障,检测对象为架空输电线路的各种连接金具、绝缘子。线路元件发热现象是运行维护过程中常出现的问题。改善设备构造和安置工艺,以减少因接触性问题造成的发热故障,为项目研究努力达到的目标。
2致超高压输电线路风偏故障的相关因素
2.1大风速设计
高压输电线路的杆塔相对较高,使得导线需承担较高的风速,而在风速超过导线自身所能承担的标准时,便会致使杆塔导线绝缘子出现倾斜的问题,并最终发生风偏闪络故障。例如,某地超高压输电线路在使用过程中出现了风偏故障的问题,而在其对输电线路进行分析后可发现,其杆塔之间的水平档距为300~400m左右,且塔头设计也相对较小,因此使得该线路在面对强风时会因风力超过其自身的承受能力而出现风偏闪络的问题。
2.2地形因素
在一些特殊的地形环境下,一旦受到强风的影响,就易导致飑线风的产生。而在飑线风的负面影响下,绝缘子串与杆塔之间的空间距离会缩短,致使其在难以满足放电最低电压的相关要求时出现闪络故障[1]。而从现阶段的超高压输电线路风偏闪络故障来看,通常都是受到灾害性天气的影响而发生的,且在降水量较大的雷电大风天气中,风偏闪络故障的出现概率要远高于其他天气状况。这是由于在强风的影响下,导线上附着的雨水会根据风向的变化而逐渐形成间断型水流,当雨水形成的间断型水流与放电闪络的路径处于同一方向时,就会导致其空气间隙内的放电电压下降问题,最终引发线路的风偏故障。
3电线路故障同步录波监测技术
同步守时技术目前根据全球卫星定位系统或北斗系统应用同步采样技术,如GPS。当获取同步信号后,模拟量经变换与调制实现模数转换,此时GPS将触发信号提供给模数转换设备,由CPLD处理后,获得同步触发脉冲信号。当所有装置的转换触发脉冲,实现同步采样操作后,故障数据通过GPS得到准确标签,形成同步相角数据。
对系统的守时功能提出要求。为实现这个要求,系统选择精度较高的恒温晶振,作时间跟踪源。当故障发生时,线路中会出现暂态行波,可以通过GPS等方法来获取具有故障距离和故障类型信息的信号,这些信号的获取是准确定位故障发生点的关键因素。输电线路中故障发生的等值图。1相同变电站同步录波数据若变电站有不同的电压等级或存在较多间隔,则对录波器平均配置。变电站涉及母线、线路与主变一次设备,积极连接了录波器与线路,各间隔对公共信号的母线电压实现采集。若主变录波器单独存在,则公共信号代表主变各侧电压与各侧母线电压。不同录波器借助这部分公共信号同步处理数据,具体方法如下:结合变电站安装录波器的情况,对与各录波器数据对应的公共信号及时获取;面对故障前后公共信号正弦波存在的角差,凭借全周波傅立叶实现变换获取数据,对各个录波器暂未同步的时间科学计算;结合时间无法同步的现象,同步处理其它非公共信号数据。
4变电站输电线路同步录波技术故障定位
以典型录波器联网系统为例,变电站1与变电站2的F点出现了故障,同步登记两个变电站的故障数据,利用录波器联网系统向主站传输录波数据,两变电站同步传输录波数据,对变电站录波数据进行自主关联。录波联网时间差异。输电线路出现故障后,录波数据紧密联系着故障模拟数据、开关操作信号、故障出现时间。基于对时差异的出现,直接威胁了录波数据时间的准确性,主站采取统一的对时方法,主要避免发生时间差错。
5压输电线路风偏故障的防范措施
5.1安装绝缘遮蔽
杆上作业人员按照从近到远、从下到上、从带电体到接地体的原则依次对带电体和接地体等设置绝缘遮蔽措施。作业时保持人身对带电体有效安全距离不小于0.4m,绝缘操作杆有效绝缘长度不小于0.7m;绝缘遮蔽应严密、牢固,绝缘遮蔽组合的重叠距离不得小于15cm。
5.2拆除绝缘遮蔽
杆上作业人员相互配合拆除绝缘遮蔽措施。拆除中相导线、绝缘子、电杆的绝缘遮蔽并传递至地面;拆除绝缘遮蔽措施时,动作应轻缓且规范,注意保持人身对带电体有效安全距离不小于0.4m,绝缘操作杆有效绝缘长度不小于0.7m。
5.3风偏校核
风偏校核能从技术层面来实现对风偏问题的有效应对。而现阶段使用较普遍的风偏校核方法为间隙圆法,这种设计方法是通过在设计图纸上直接作图,对超高压输电线路中每基杆塔的最大允许风偏角度进行判断,从而基于最大风偏角分析不同气象条件下该杆塔的风偏影响因素。但需要注意的是在传统模式下,间隙圆法通常采取手工校核,劳动强度较大,且效率难以提升,因此时刻加入一脉冲干扰信号,使故障电流行波到达时间判断失误。人为去除检测点,使得检测点无法获取故障信息。
结束语
输电线路录波数据关联与同步自动化方法首先针对各录波器时钟差偏大的情况,采取科学方法检测偏差,在这个前提下,自动关联若干个录波数据。科学应用多个录波器的录波数据,无需系统参数,进一步自行同步失联的录波数据。在录波器联网系统中科学应用该方法,提高了操作的便捷性,有利于调度人员准确把握故障状况,为分析电网故障提供数据支撑。
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