交流特高压输电线路关键技术的研究及应用

宋建浩

摘 要：特高压输电是现代一种极为先进的输电方式，交流特高压输电技术是新时期下解决我国能源分布不平衡、电力负荷不平衡的重要措施，既能保证高效率完成输电任务，同时也能实现安全输电。基于此，本文在分析探讨特高压输电线路特点基础上，分析其在运行维护技术的研究现状，强化对对交流特高压输电线路关键技术的控制与合理运用，不断改进、提高我国的特高压输电技术，为输电线路的维护提供借鉴。

关键词：特高压;线路;维护

当前，特高压交流輸电线路电压一般都在1000kv左右，其具有建设成本低、电能损耗小、输送量大、便于长距离输电等优势，从而实现了我国电力能源结构与电网供需结构的进一步优化。而交流特高压输电线路关键技术的运用，不仅可以实现高效输电的需求，同时还能够提升电力输送的安全度。然而现阶段我国特高压电网技术还有待进一步完善和进步的空间，在特高压输电线路的维护运行方面还有诸多问题亟待解决。因此，加强交流特高压输电线路关键技术的控制，做好配电线路的运行维护检查至关重要。

1、交流特高压输电线路的特点

从我国1000kV交流特高压线路的运行实际看，可以发现交流特高压线路的杆塔具有强度高、高度大、根开大等特点，其主要是因为高压输电线路要求，其距离地面的最小距离不得低于26m，而绝缘子串长度需要超过10m，在弧度的影响下，高压输电线路的杆塔自然也就较高。在进行杆塔强度设置时，需要结合塔高、应力进行相应的设计，由于高压导线的重量比较大，高度高，所以交流特高压线路杆塔强度也比以往的500kV线路杆塔大4倍。对于交流特高线路的导线结构，应该采用八分裂结构式，对于导线的间距，需要控制在40m以上，地线间距要超过30m，子导线可以采用阻尼间隔棒，导线的中相和边相的距离不得小于20m。由于交流特高输电线路的导线横截面比较大，分裂数多，使得金具也需要承受大的荷载，所以在交流特高输电线路中，应该使用尺寸大、工艺质量高、机械强度高的金具，一般要求其是普通500kV线路金具的5倍。

2、交流特高压输电线路的关键技术

2.1 灵活交流输电技术运用分析

目前，我国电力特高压技术在实际的发展过程中逐渐形成了超特高压灵活交流输电技术。该技术在实际的运行过程中主要借助电力电子装置以及相关的控制技术实现了对于电力系统的电压、相位等参数的控制，从而促进了电力系统稳定性以及安全性的提高。此外，该技术在实际的运用过程中加强了对于可控串补装置以及静止同步无功补偿器地运用。可控串补装置在实际的运用过程中能够高效地促进交流输电线路的输送能力，并进一步促进电力系统的稳定性以及安全性的提高。而静止同步无功补偿器在实际的运用过程中，能够借助全控器件的运用，从而实现了对于变流器输出电压的有效控制。

2.2 导地线技术运用分析

在交流特高压输电线路中，导地线技术是十分重要的组成部分，也是实现低消耗的关键。在整个线路系统中，交流特高压线路电池包含磁场、无线电干扰、工频电场、可听噪声等，进行导线分裂改善时，还应该利用大截面导线来提升导线的改善效果。导地线的低电阻可以极大的减少线路运行损耗，同时导地线的机械强度比较大，可以承受相应的机械荷载，确保了交流特高压输电线路的运行安全。

2.3 外绝缘特性技术运用分析

对于交流特高压输电线路，其高度比较高，在雷雨天气很容易受到雷电因素的干扰，从而影响到电力资源的正常输送。在实际中，为了全面提升交流特高压输电线路的防雷性能，经常会将外绝缘特性技术应用在线路中。外绝缘特性技术是通过绝缘子串，当线路受到雷电干扰，引起导线、杆塔孔隙间隙时，绝缘子串就会对电压进行自动调节，更好的适应雷电电压，降低了雷电对于线路的影响，提升了线路防雷能力，减少了线路故障的发生。

2.4 无功平衡技术运用分析

在交流特高压输电线路中，由于电流比较大、电压比较高、线路比较长，因此，很容易出现无功平衡问题，所以为了解决这一问题，最大限度的减少系统的无功冲击，可以在线路中安装相应的低压电抗器、高压电抗器、低压电容器、可控电抗器等，做到系统无功平衡。

路故障的发生。

2.5 过电压操作限制技术运用分析

从我国当前的实际情况看，交流特高压输电线路大多是用于远距离输电，由于输电线路比较长，导致在线路在运行过程中，会加剧运行成本，所以为了确保电力企业的经济效益，防范因非全相工频谐振过大电压的加大，可以在交流特高压输电线路中应用过电压操作限制技术，设置高压并联电抗器。在具体的应用中，由于操作过电压对于塔头绝缘设计会有极大的影响，所以需要结合实验，得出塔头间隙50%以上的电压，依据试验曲线、计算结果等，得出塔头尺寸。而对于交流特高压输电线路，线路运输极长，当电压倍数增大时，空气间隙也会大幅度增加，因此为了保证综合效益，要有效的降低电压水平，保证过电压处于非饱和地带。

3、交流特高压输电线路运行保障技术

3.1 升机线路巡视技术

直升机线路巡视技术是通过在直升机上安装红外线等巡视装备，然后直升机飞行到巡视地区，在高空完成红外测温、紫外探测等巡视信息采集业务，根据信息分析来判断输电线路有没有损坏或者安全隐患，同时要检查输电线路是否存在接头过热、绝缘失效等问题[3]。现在的直升机在特高压输电线路高空巡视中，还可以将目测与机械工具观测相结合，在对观测数据分析时可以使用计算机技术，有利于短时间内识别线路的缺陷问题。与传统的人工巡视相比，直升机线路巡视技术突破了空间限制，因为高空巡视，所以不用担心交通不便或者地形地貌的干扰，让输电线路的运行维护变得更加高效、安全、快捷。而且直升机内可以携带相关巡视仪器，无疑让巡视工作的准确性进一步提高。

3.2 智能化实时监测技术

智能化实时监测技术是信息化的技术手段之一，可以通过对特高压输电线路全天候实时监测来进行运行维护管理，一方面可以及时捕捉到输电线路以及其他相关设施的实时工作情况，有利于及时发现故障隐患;另一方面，在输电线路检修时，实时监测技术也可以提供准确的故障信息，有利于检修工作的有序开展。智能化实时监测技术的监测重点是温度、绝缘子、气象变化、杆塔倾斜度等，以此实时掌握输电线路各设备的运行情况，并及时发现、排查线路中可能存在的故障隐患，从而进行高效、迅速的线路运行维护作业。但是，当今我国的智能监测系统不够成熟，而且存在与电力企业输电设备不兼容的问题，这就使得电力企业要加大自主研发力度，让监测技术与特高压输电线路不断匹配。

3.3 无人机巡检技术

随着国家经济实力发展，输电线路的巡视装备也得到了极大发展。无人机巡检方面，通过在无人机上安装摄像头、红外测温仪等仪器，达到快速便捷的巡检目的，也节省了人力资源的投入，提高了工作效率。无人机发现线路状态异常，也能快速反馈和安排专业人员进行修复。

4、结语

在输电线路的维护和检修中，供电企业需要投入更加优良的新兴技术、新型设备，让遍布全国的输电线路集中走向智能化、自动化。只有这样，才能有效降低线路故障的发生率，减轻人力负担，从而提高企业的经济效益，为人民提供更加安全可靠电源。

参考文献

[1]袁浩.中国特高压交流输电技术创新探索[J].工程技术：全文版，2017（1）：192.

[2]冯文礼.交流特高压输电线路关键技术的研究及应用[J].商品与质量，2016（33）：145.