高压输电线路状态检修技术指导

发表时间:2021/6/8   来源:《中国电气工程学报》2021年1期   作者:张天歌
[导读] 随着社会经济的不断发展,全球对电力的需求也在不断扩大。为了满足人们对电力的基本需求,中国加快了电网建设,电网覆盖范围越来越广,电力管理和监控的难度也增加了。
        张天歌
        国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 内蒙古赤峰 024000
        摘要:随着社会经济的不断发展,全球对电力的需求也在不断扩大。为了满足人们对电力的基本需求,中国加快了电网建设,电网覆盖范围越来越广,电力管理和监控的难度也增加了。作为一个国家的动力源,一旦电力系统瘫痪,必然会影响社会的正常运转,造成严重的经济损失。因此,检查和维护高压输电线路的状态,有利于维护电网的供电安全,保证人民的日常生活不受影响,为国家的生产发展提供不竭的动力支持。对于人和社会来说,深入研究高压输电线路状态检修技术,努力提高电网检修技术水平,不仅有利于加强供电的可靠性和稳定性,也有利于维护正常的生活和生产秩序,促进社会的进一步发展。
关键词:高压输电线路;检修;安全运行
        电力是现代人生产和生活必不可少的重要能源,与国家发展和人民生活密切相关。目前,我国电网发展水平已经处于国际领先水平,特别是UHV输电,已经形成了一套非常完整的技术和标准。高压输电线路作为连接变电站和负荷中心的重要传输介质,直接关系到国家发展和人民生活水平,因此其维护工作尤为重要。
1高压输电线路运维过程中的常见问题
1.1自然因素
        目前,高压输电线路基本上是架空运行的,由杆塔、导线、地线等组成。由于数量多、规模大,大多在室外操作,所以会长期受到自然因素的影响。一方面,架空输电线路遍布山区、高原、丘陵、平原、滩涂等地形区域,长期裸露,受雨、雪、风、霜、雾等天气影响,杆塔、导线等设备长期腐蚀,逐渐老化变形。另一方面,频繁的自然灾害,如台风、洪水、地震和山体滑坡,会破坏输电线路,导致大规模停电。比如东部地区常发生台风,西南地区偶有地震、滑坡,高原地区常出现大风天气。
1.2人为因素
        架空输电线路将发电厂和变电站连接到负荷中心,因此不可避免地要经过人口密集的地区。随着城市化的不断推进,人为因素在输电线路运行中所占的比例越来越大。近十年来,国内城市进入大规模发展阶段,建筑数量和人们活动频率迅速增加,导致输电线路被外力破坏的概率越来越大。经常发生施工车辆触碰电线,导致线路跳闸,居民在线路附近钓鱼或放风筝,造成人身安全和设备损坏。这些事件在输电线路运行维护过程中发生的越来越频繁,是输电线路运行维护的重要组成部分。
1.3架空线路短路故障
        短路也是架空输电线路故障的常见形式之一,会瞬间产生高电压,对人和设备造成危害。短路主要分为单相接地短路、相间短路和三相短路。主要原因是相或相之间形成功率通道,形成回路。主要包括施工时,机械车辆与线路之间的距离小于安全距离,电线上生长的绿色植物或树木小于安全距离,风筝或钓鱼线缠绕在电线上并与地面或其他连接,电线在大风天气疾驰,导致相位小于安全距离,结冰时电线因附件脱落而与其他相位或架空地线跳跃。在电力系统运行中,架空线路短路故障是最常见的故障形式,需要定期巡视和在特定时间反复巡视。
1.4电缆线路短路故障
        随着电力技术的不断发展,电缆线路的使用频率越来越高。根本原因是为了减少外部破坏的概率,城市土地日益紧缺,人口密度迅速增加。电缆线路通常以直埋、顶管和隧道的形式敷设在地下。一般情况下,由于输电电缆埋在地下,外部损坏的概率较低,挖掘机切断电缆的情况很常见。然而,电缆线路长期处于潮湿和腐蚀的环境中,对制造技术要求较高。在接头处电缆线路故障的概率很高,并且在接头处两根电缆的连接在某些情况下,如果制造工艺不成熟,会导致水蒸气进入,导致导体与绝缘层之间形成短路通道,导致绝缘层发热、烧毁等事故。


2高压输电的状态检修
2.1高压输电线路状态检修概述
        高压输电维护已经有几十年的历史,是指对输电线路进行定期维护或事故后维护,以确保线路的可靠运行,这是输电线路安全稳定运行的最关键部分。春季和秋季是每年高压输电线路维护的重要时段,也是更好应对夏峰和冬峰的重要时段。随着通信和电力技术的发展,状态维修逐渐发展成为一种新的维修模式。高压输电的状态检修是指基于通信、在线监测等智能设备,准确掌握输电线路的运行状态,对检测到的隐患或故障信息做出快速反应,及时消除缺陷和隐患,确保输电线路安全稳定运行。此外,输电线路状态检修不断收集设备运行数据,分析和处理设备可能出现的问题,防止危及输电线路安全运行的事故发生。当状态维修开始兴起时,主要集中在设备的状态检测和故障诊断。近年来,随着电力技术和通信技术的不断发展和进步,电厂、变电站和输电线路逐渐开始使用状态检修技术。通过不断采集各类电力设备的参数和运行信息,可以掌握电力设备的运行水平,进而分析判断电力设备的运行状态,从而预测设备可能出现的异常点。由于技术原因,架空输电线路的跨度一般在300米到500米之间,而地级市的架空输电线路往往在2000公里以上,杆塔往往在10000个基地左右。与不断减少的人力资源相比,传统的维护已经难以满足要求。借助信息技术进行状态检修,可以有效掌握电力设备的运行状态,形成监控与运行相辅相成的运行维护模式,缓解日益突出的人力资源短缺问题,提高电力设备水平。
2.2状态维修的基本原则
        高压输电线路状态检修的基础是利用红外诊断技术对设备进行监测,进而判断电力设备的运行状态和趋势。红外诊断技术的原理是,所有物体在温度上都有自己的特性,高于绝对零度,发出不可见的红外线,其温度和辐射能量会影响红外线的辐射强度。在高压电力线路中,导线的传输容量很大,由于各部分的状态不同,能量分布也不同,辐射的能量也表现出不同的强度。架空输电线路多在室外运行,受环境影响较大。在潮湿和腐蚀性物质的影响下,导体本体会受到一定程度的损伤,导致输电能力降低。出现以下问题:一方面导体本体被腐蚀,导电截面积减小,电阻增大。在相同电压水平的基础上,加热效果明显提高,红外辐射能量增强。另一方面,电缆部分绝缘层和屏蔽层的老化改变了导体部分的电场分布,各部分的辐射能力有显著差异。因此,针对上述情况,可以利用红外成像仪进行检测,并对明显发热部位进行分析,预测隐患的发展趋势,从而指导高压输电线路的检修和维护,提高线路的运行维护水平。
3高压输电线路状态维护方法
3.1表面温度检测方法
        高压输电线路运行过程中,导线表面具有一定的温度,因此可以利用红外成像仪检测和采集导线表面温度,并与规定的温度对照表进行对比,了解导线的运行状态。这种方法操作简单,只需要红外成像仪检测压接点或导线的特定区域,就可以发现是否有问题。但是,这种方法只适用于高负荷线路。当线路负荷较低时,表面发热明显减少,难以检测。
3.2对比温差法
        由于输电线路数量多、规模大,可以比较同型号、同运行环境、同负荷电压电流的同类设备的相同监测点,可以比较温度较高的点的温升斜率。该方法适用于目前的供热设备,并且由于待检测的电力线处于相同的环境中,运行和负载相似,因此环境对检测结果的影响可以忽略不计。
3.3热成像
        红色热成像设备可以检测到一部分电源线,获得热成像图。通过将该图与正常运行时的电力线图进行比较,可以判断电力线是否存在运行故障。与上述表面温度检测法和比较温差法相比,该方法可以更准确地判断该电力线的运行状态,常用于电压加热设备。
4结束语
        目前,我国已进入“十四五”发展时期,各行各业发展迅速。人们对电源的可靠性有更高的要求。因此,作为连接各地区的输电线路,尤其是UHV和UHV的输电线路,传统检修造成的停电问题日益突出,直接影响到人们的生产和生活水平。因此,我们必须与时俱进,采用新的方法和技术来解决传统的停电检修问题,降低输电线路运行维护的难度,提高线路运行维护的准确性。。
参考文献
[1]赵峰.输电线路高压带电检修的安全防护研究[J].科技风,2020(4):188.
[2]刘贞瑶,姜海波,郭嵘,孔令宇.特高压输电线路直升机悬吊法带电作业飞行安全通信技术研究[J].自动化技术与应用,2018,37(5):24-29.
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