特高压输电线路安全运行技术的现状

2019-11-30杨力曾盼盼

电子技术与软件工程 2019年2期

文/杨力曾盼盼

特高压电网具有容量大、损耗低、输送距离远的特点，是其他超高压等级电网无法达到的。1000千伏交流特高压输电线路的供电能力是500千伏超高压交流输电网的5倍，因此，国家大力发展特高压电网。然而特高压电网的运行环境复杂，很容易受到风雨雷电等自然灾害的破坏，从而导致电路故障。因此必须加强对特高压输电线路的运行检修，确保电网安全有序运行。

1 特高压输电线运行特点

特高压输电线路范围广、输送距离远、运行环境复杂、气候多变，很多地区属于输电线路故障多发地区，容易遭到雷击等问题。其次特高压输电线路的绝缘子串比较长，经过不同地区，线路很容易污染，所以对线路防污要求比较高；我国大部分特高压输电线路经过高寒地区，气候比较寒冷，输电线路很容易结冰，由于导线横截面积比较大、分裂数量多，所以导致覆冰超载、不均匀覆冰等问题；特高压输电线路的档距长、电压等级高，线路受到风雨等因素的影响，可能出现风偏事故。此外，由于我国特高压电网输电线路运行时间比较短，关于线路检修技术还不是很成熟。因此，需要各运维单位根据实际情况，选择合适的运行检修技术和方案。

2 特高压输电线路运行维护技术

2.1 输电线运行检修一体化技术

近年来，随着电力技术的发展以及电网结构的调整，传统的电力生产管理模式已经无法适应电网发展需求。为了确保电力设备的运行安全，运维单位大多数采取定期检修的方式，对电力设备进行检修，这样很容易一些设备检修过度，减少设备的使用周期，浪费人力和物力，提高运维成本。其次，由于电网的快速发展，使得检修的设备不断增多，这一定程度上增加了电力检修人员的工作负担。将输电线路运行状态和检修一体化，不但可以提高电力设备的使用寿命，减少检修人员的工作量，而且可以提高电网运行的安全性和可靠性。

电网运行检修一体化技术指将传感技术、采集技术、物联网、识别技术等应用在电网中，为输电线路运行和检修一体化技术提供了技术支撑。建立输电线路运行和检修一体化信息平台，通过信息采集技术实时采集输电线路运行数据信息，并将数据信息传输到一体化信息平台，信息平台对数据进行分析，如果输电线路的各项参数超过了设置参数，那么系统自动发出警报，信息平台人员立即发现异常线路，并根据定位系统及时找到线路故障位置，减少了线路排除的时间。

2.2 带电作业技术

带电作业技术指在高压电气设备上不停电进行检修、测试的一种作业方法。由于特高压输电线路杆塔高、塔头尺寸大、线路走廊宽度大、电压高等特点，增加了带电作业的难度。带电作业前必须确定最小安全间距、最小组合间隙以及绝缘工具最小有效绝缘长度等问题，防止特高压电磁场对作业人员造成身体的影响。特高压交直流输电线路带电作业最大操作过电压为1.72p.u，相地操作过电压前时间>3000us，通过线路杆塔的实际结构，带电作业的具体位置进行综合分析，并进行带电作业间隙放点试验，计算带电作业的危险率。根据放电测试，得到特高压带电作业绝缘工具的最小有效绝缘长度。然后穿戴好防辐射屏蔽服、屏蔽帽和鞋子，1000千伏电压带电作业人员进行电位转移的时候，必须使用电位转移棒减少电位转移时的脉冲电流，以免电流过大，直接烧毁屏蔽服。直线塔乘坐绝缘吊篮荡入法或者沿着绝缘平梯进入法；耐张塔等电位作业法主要是沿着耐张绝缘子串进入法。特高压输电线带电作业时必须遵守国家《送电线路技术导则》、《同塔多回输电线路带电作业技术导则》等相关措施，不同的杆塔结构采用不同的作业方法。

2.3 直升飞机巡视技术

由于我国输电线路的施工范围广，施工环境复杂，输电线路经过丘陵、山区、农田以及工业区，特高压输电线路的杆塔高、覆盖面积广，采用常规的检测方法无法对线路进行检修。随着科学技术的发展，将直升机应用输电线路检修中，在无人区机械能线路巡视和检修。将紫外探测器、红外测温仪、超声波检测仪安装在直升飞机上，通过这些设备可以发现导地线、铁塔、绝缘子等存在的问题，并确定线路位置。通过计算机处理技术，系统可以自动观察、巡视，根据缺陷问题自动生成处理方案，方便电力企业（运维单位）制定检修计划。直升机巡视技术具有检修效率高、速度快，每天可以完成100基塔的巡视任务，而且不容易受到地域限制，帮助检修人员运送检修材料和设备。2013年12月至2014年3月，在浙北——福州工程超高压电网，采用KA-32直升飞机进行巡视，并利用直升飞机运输物料，直升飞机累计飞行时间140个小时，吊运853词，共运输材料2400吨，将直升飞机运用到输电线路检修工作中，缓解了无人区施工压力。

1000千伏山西晋东南——南阳——荆门特高压交流电网工程，东起山西长治市，经过河南南阳开关站，最终达到湖北荆门变电站，全场654公里，该线路2009年正式投入运行。线路运行5年以后，为了确保输电线路的安全、可靠，2014年4月10日首次对1000千伏特高压电网南荆I线进行500万千伏大负荷试验，为了确保试验的安全性，运维人员对沿线进行巡视，对线路关键部位用红外测温仪进行测量，高速公路、铁路路段则进行安全距离测量，重大安全隐患的线路则采取带电作业方式消缺。