220kV输电线路功率不平衡现象的研究与优化措施分析

黄廷

摘要：随着社会的不断进步，电力行业的应用在发展创新上也有了新的需求。我国的城镇化发展速度加快，人口众多的城市对于用电的需求是巨大的，高压线路在城市中的运行安全问题被广泛的关注，输电线路在运行过程中的功率不平衡现象需要被解决。本文首先对输电线路的应用简要概述;其次，对220kV输电线路功率不平衡现象进行综合的分析;最后，针对220kV输电线路功率不平衡现象的优化提出合理性建议。

关键词：220kV输电线路;功率不平衡;应用创新

220kV输电线路在城市用电的应用范围是巨大的，需要进行安全性的保障与输电质量的提升，城市用电在创新发展的过程中需要进行可持续发展的考量，在如今的城市发展中，离开电力的供应，将严重影响各行各业的正常运作，输电线路的功率不平衡问题对于城市生活造成的影响是不可预估的，本文针对220kV输电线路功率不平衡现象进行深入的探究与分析，并提出可行性的解决措施。

1.输电线路应用概述

输电线路是指用变压器将发电机发出的电能进行电压的提升及降低，在经过断路器等其他的控制设备进行输电线路的连接，输电线路一般分为高空线路和电缆线路。架空输电线路是电力系统中主要的骨干线路，电缆线路是指埋地电缆，两种输电线路与供电设备进行变化连接，组成了城市智能电网，进行电力的输送。输电线路有电压等级的区分，一般来说，将35～220kV的输电线路称之为高压输电线路，对于330kV～750kV的输电线路称之为超高压输电线路，以及750kV以上的输电线路被称为特高压线路。超高压线路的扩展使用可以在一定程度上减少施工用地，并减少输电线路工程的建设费用。

除此之外，在我国的电力行业发展过程中，还有±500kV高压直流输电线路的示范工程，应用的范围主要在葛洲坝到上海线、天生桥到广州线、贵州到广东线与三峡到广东线;我国还有±800kV高压直流输电的示范工程，由向家坝到上海的输电线路示范工程。目前来说我国是世界上第一个拥有高压直流输电示范工程输电线路的国家，代表着世界先进的直流输电水平，证明我国的科技创新发展早已赶上世界的发展步伐，可以为我国的人民生活以及社会生产提供越来越多的便利。尽管如此，我国在电力行业的发展过程中还存在着很多的不足与缺陷，需要进一步的分析与探究才能寻找到合适的解决办法[1]。

2.220kV输电线路功率不平衡现象原因

2.1对220kV输电线路公路现场异常状况进行实地检测

在某一地区的实地输电线路功率产生问题的现场异常检测数据中，进行时间的不平衡现象分析，检测数据如图1所示，在这组数据中，功率的输送为正数，功率的输出为负数，L1与L2为两组不同的输电线路，都是220kV输电线路，在测试的过程中通过对同一时间的输送功率与输出功率进行统计，并且经过多次统计形成较为可靠的数据。通过对数据的对比可以得出结论：在220kV输电线路的两端输电功率之间的差距很大，当输出功率为正时，流入功率为负，反之亦然，对于220kV输电线路的控制装置存在异常的现象导致输电功率的输送功率与输出功率差距较大。控制装置在220kV输电线路的功率运送过程中有很重要的作用，控制装置对于输电线路不能完善的进行输电，将会直接影响输电的功率与电压的工作状态，可能导致该路段进行断电、漏电的现象，影响周边的用电安全，也影响周边的居民人身安全[2]。

2.2 220kV输电线路的电缆承受能力不足

在多次对220kV输电线路功率不平衡现象的分析过程中，不难得出的一个原因就是老化线路将会直接的影响输电的功率平衡。在线路的检修与维护过程中，没有对老化的线路进行处理，在线路的承受力上，没有科技上的创新应用，这将严重的影响着电缆的使用年限与使用状态。电力工程的建设是一项相当复杂且具有一定风险的工程，在建设过程中需要耗费大量的人力、物力以及财力。在输电线路的电缆材料创新上没有更加具有承受能力的材料进行投入使用，以及对投入使用的电缆，没有进行及时的检修维护，当220kV输电线路出现功率不平衡的现象时，才会导致措手不及，酿成事故。

2.3 220kV输电线路缺少定期的检修

随着高压输电线输送电压逐渐提升，距离越远，其中的消耗将会越明显，那么对于输电线路的损耗就会更多，将直接影响输电线路的功率平衡问题。与此同时，由于220kV输电线路应用范围较大，检修工作的进行较为困难，在220kV输电线路的运行过程中，缺少定期的检修，缺少具有专业知识技能的工作人员进行输电线路功率的检测，如今的输电线路检修工作都是已经形成功率不平衡现象之后，才对线路进行修理与维护，不能进行及时的预防。并且基层的电力工作检修人员，在新技术的创新升级过程中缺少专业知识的培训与储备，对于检修工作的进行也存在着不同程度的阻碍作用，在运行过程中缺少专业化的系统升级思路。

3.220kV输电线路功率不平衡现象的优化措施

3.1加强对220kV输电线路的控制设备升级

输电线路是电力系统中较为重要的组成部分，通过对电阻R、电抗X、电导G以及电纳B四个不同的代号进行表示，在同样的220kV输电线路运行中，线路的运行距离越长，这个数据的数字就会越大，以此可以计算出一个电力线路的等值电路，如图2所示，其中被损耗的功率为Sz，初始的功率为S1，其中S1在输送的过程中消耗了Sz形成S2，Sy1与Sy2同为被输出功率，要想达到两者的平衡，需要减少对Sz的损耗。

在进行自然损耗的保障中，应当尽量保证输送功率接近自然功率，需要及时地对不平衡线路进行调整并改变其线路参数;其次，要尽量保证对负荷所需的无功功率的补偿，以减少线路对功率输送的负担。在此基础上，要增强220kV输电线路的控制设备升级，减少在输送的过程中产生过多的能量损耗，功率的稳定是功率平衡的重要着力点，控制裝置的设计创新更加智能化，提升对功率的控制强度。与此同时，国家电力系统的综合发展需要科学技术的升级，完善功率输出平衡问题，对人们生活质量的提升有着重要的作用。

3.2提升对运行方式的检验策略

在220kV输电线路功率不平衡的现象改善过程中，运用模拟电路的方式对不同的线路运行方式进行不平衡的电流检验，对不同的线路进行运行的可靠性检测，对数据进行统计与分析，将输电线路的不平衡现象进行优化及改进。在进行输电线路功率不平衡的优化中，在输送同样功率的情况下，提升储备的稳定性，加强对调压功能的控制，减少功率的损耗程度。重视对于雷击的防范，在220kV输电线路不平衡功率产生的输电位置，在雷雨天极其容易被雷电击中，不仅会损害输电线路，还可能会产生安全事故。在雷击的防范措施上，可以将输电线路设计优化为环网的形式，220kV输电线路的序电流与相电流进行环网的形式进行工作，减小功率过大或功率过低的现象出现[3]。

3.3优化220kV输电线路质量

在220kV输电线路的功率平衡改善方案中，对于早期建设的输电线路进行排查，对于不稳定的输电线路进行改造，是输电线路功率平衡输送的最经济直接的有效措施，同时也是在220kV输电线路优化中不可缺少的一种改善措施，老化的电缆线路必须要进行及时的维护与检修，升级电缆的强度，升级电缆的原材料。然而，220kV输电线路在我国的发展历史较为久远，老化的线路较多，需要对老化的路段进行改造，才能从总体上对我国的电力事业建设进行升级与创新发展。在进行输电线路的改造过程中可以使用分裂导线方法进行输电功率的稳定性提升。220kV的输电线路，当导线的截面过小时，会因为导线曲率过大，周围场强过大而产生电晕，电晕在工作过程中将会产生功率不平衡现象，同时可能对无线电和高频通信造成干扰。在工程建设中可以通过分裂导线方法（每相有4根或6根组成），增大导线的半径，改变导线周围的磁场分布，提高临界电压值，既可以提升输电功率的稳定程度。

3.4升级220kV输电线路的检修工作系统

在电力系统中检修工作是一项复杂的工程，220kV输电线路遍布全国各地，需要进行定期及时的检修，可以通过对新科技的加入来实现智能化的监控工作，减少对于预防性检查的人力投入。通过相应的数据来进行常规的状态监测，对电压、电流、声音、温度等不同数据来进行状态分析，数据有一定的标准范围值，一旦超出标准范围，将会被物联网技术的传感器提供故障警示，通知管理人员及时的进行修理与检查。其次，对于220kV输电设备的故障检修，可以通过电子传感技术与微电子技术的应用，为故障检修提供更多的便利，通过监控提供准确的故障位置，设备的故障原因等，并且及時进行补救，避免电力系统的部分区域瘫痪，影响电力系统的顺利运行。在检修系统的完善过程中，提升工作人员的专业性知识技能掌握，对于220kV输电线路的功率不平衡现象有综合的掌控，对于故障的原因可以有清晰的认知，对于输电线路的修理与维护将会有更加完善的措施与办法[4]。

4.结语

综上所述，在电力行业的发展创新过程中，最需要注意的问题就是对城市高负荷用电的可持续发展问题，在220kV输电线路功率不平衡现象的研究与分析中，我们得出对于输电线路功率的暂时性修正不是长期的解决办法，在功率的调整上需要将科学技术在电力的发展过程中进行创新应用，提升输电线路功率的稳定程度，才能从根本上解决220kV输电线路的功率平衡问题，这不仅是为了输电线路的稳定运行，同时关系到我国的电力行业整体创新发展，关系到我国的工业生产创新与居民生活舒适度的提升。

参考文献

[1]孔令号，张国云，杨伯青，刘守瑞，薄孔阳，郭策.220 kV输电线路功率不平衡现象分析[J].河北电力技术，2018，37（06）：24-26.

[2]刘佳钰.串联补偿装置接入后超特高压交流线路输送功率修正方法[J].四川电力技术，2017，40（01）：42-46.

[3]李京官，和刚.电力系统220kV输电线路综合防雷技术研究[J].电力设备管理，2019（02）：45-47.

[4]吴宝勇.某220 kV输电线路直线塔横隔面振动分析[J].广西电力，2018，41（06）：77-79.