220kV输电线路运行维护与关键技术研究

国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司 陈 磊 唐 璜

1 引言

社会工业化的现代化发展，使得电力能源需求持续增加，这为电力输送系统增加了负担，为了保障电力系统的有效运行，要强化220kV 输电线路运行维护。220kV 输电线路工作主要包括状态维护、定期维护与后期维护三个方面，通过对故障地点的数据测量，统计出常见的输电线路缺陷，有效杜绝220kV 输电线路故障，推动我国经济发展。

2 220kV 输电线路运行故障来源

2.1 鸟类异物

鸟类会在220kV 输电线路上停留，甚至会在电线杆上进行筑巢繁殖，在鸟类活动时易破坏线路，同时鸟类叼着物品站在输电线路上时，容易出现电路断路或短路故障。此外，鸟类在220kV 输电线路周围活动，还会引发杂物碰撞输电线路的情况，或是在大风天气等自然因素的作用下，杂物被吹附到输电线路上，引发220kV 输电线路故障。

2.2 污闪雷击

220kV 输电线路的表面绝缘物质被直接暴露在自然环境中，长时间的使用过程中，在电荷作用下其会吸附灰尘，降低了线路的绝缘效果，若此时出现大雾或大雨等天气，将出现输电线路污闪问题。由于我国陆地面积广阔，220kV 输电线路基本覆盖了所有区域，部分地区的海拔较高，或是处于离城市中心较远的偏僻地区，这些地区容易出现线路雷击问题，且220kV 输电线路受雷击跳闸后无法及时解决，为地方人民的生命财产安全带来严重威胁。虽然现阶段一些地区开始使用并架双回的方式进行电能输送，其能够有效提高电能输送质量，但对于雷击防护效果并不明显，无法防止污闪雷击造成的220kV 输电线路损害。

2.3 人为因素

220kV 输电线路运行过程中，人为因素造成的安全隐患主要表现在人为破坏与工作人员技术两个方面。一方面电力资源的运行设备市场价值较高，而长距离的输电线路又为不法分子提供了作案条件，其恶意破坏输电线路，盗取其中的塔杆材料，或是其他金属材料，转手进行售卖，获取高额利润。另一方面，据调查，每年发生的220kV 输电线路安全事故中，有三分之一的事故原因是工作人员粗心，或是操作失误所造成的。220kV 输电线路运行管理的专业性较强，需要从业人员具备较高的作业素质，部分地区的输电线路管理技术较为落后，无法避免出现指挥操作失误等问题，经常出现塔杆被撞坏、电线漏电等问题。

此外，220kV 输电线路维护故障人为因素不仅包括电网管理人员及不法分子，同时居民用户的操作不规范，也会影响输电线路的正常运行。部分个人用户的用电安全意识不到位，企业用电维护管理技术人员缺乏实操技能经验[1]。

3 220kV 输电线路运行维护需求分析

3.1 线路维护安全性需求

科学技术水平的提升，为220kV 输电线路作业效率带来了积极影响，其直观表现就是增强了线路输电效率。从电网组成结构来看，输电线路是其重要组成部分，若想进一步增强220kV 输电线路作业质量，不仅要优化相关部件的控制及设计水平，更要选择质量更高的新型材料，完善输电线路设计及电器控制系统，保证线路运行安全。部分地区的220kV 输电线路复杂多变，不仅面临着蜿蜒的地理地貌，更要防备自然灾害，降低外在环境因素对输电线路造成的安全威胁。此外，对于220kV 输电工程，需要对传统输电线路运行维护模式进行改革创新，建立现代化管理模式，能够有效提升输电效率，虽然其会增加输电成本，但能够有效保障输电线路的安全性。

3.2 线路维护效率性需求

220kV 输电线路维护是一个整体的工作流程，在设备生产技术与运行管理技术不断革新的同时，对于输电线路运行维护效率提出一定需求。尽量实现不同作业环节的自动化监管，达到高效化管理的同时，合理分配输电管理时间。采用先进的SCADA 系统，完成220kV 输电线路数据采集及监控，实现对输电网的自动化管理，电网工作人员只需要进行操作管理，不需要工人值班轮守，便于完成高效化电网控制。

重视220kV 输电线路运行维护技术革新，实现电网技术人员集中化管理，一定程度上提高了输电线路的管理效率，提升相关人员工作水平。根据不同输电线路区域特点，进行相对应的运行维护处理措施，如高海拔区域220kV 输电线路需要具备较高的稳定性，其在运行环节受自然环境的影响效果较为明显。实际管理环节，通过对当地环境数据的采集分析，对输电线路的输电功率进行动态化控制，并将这些参数数据进行收集传输，重视信息化输电线路建设[2]。

3.3 线路维护智能需求

随着社会现代化程度的不断提高，传统人工控制模式已经无法适应220kV 输电线路运行维护管理工作发展需求，结合自动化技术进行智能维护已成为主流管理模式。通过电网输电线路与计算机系统的有效结合，提高信息整合效率，重视网络处理，进行具有针对性的精密管理与控制，提高运行维护结果的准确性。

在满足地方输电线路维护管理发展需求的同时，降低电网人力资源成本，提高输电线路安全，为地区经济的稳定发展提供充足的能源。依托自动化技术中的一体化控制中心，支撑220kV 输电线路运行管理过程中的检测、控制和预警等多种功能要求，令电网行业的整体工作质量得到显著提升。降低人工成本和220kV 输电线路运行维护时的风险系数，使我国的电网输电能力大大增强，便于相关工程开展。

4 220kV 输电线路运行维护优化的关键技术探讨

当前，220kV 输电线路的运行维护系统升级，要针对线路故障来源结合电气自动化、计算机技术，进行针对性的线路管理优化。将输电线路运行过程中的数据进行收集，通过智能化处理，完善整个输电系统，提高输电线路的故障自动化处理能力，增强输电线路管理体系中的各项功能。

4.1 加强鸟类异物监管

针对鸟类异物对220kV 输电线路造成的负面效果，技术人员要制定相应的管理方案，在保护原本生态环境的基础上，对输电线路进行定向优化。如利用铝合金制作防鸟挡板，在220kV 输电线路的瓷瓶处进行挡板安装，输电过程中，整个电网线路会形成一种电波，对鸟类起到驱逐作用，有效降低鸟类在输电线路上停留的概率。电网工作人员要定期组织人员，对输电线路周围的鸟巢、大型异物进行清理，或是将其转移至树枝等安全区域，确保220kV 输电线路运行质量的同时，降低对自然环境的破坏，保障输电线路有效运行。电网企业要同有关部门协作，加强媒体宣传，尽量避免居民在220kV 输电线路周围危险区域进行放风筝等活动，降低异物对输电线路造成损坏的可能性，实现全民性的输电线路的维护管理。

此外，利用无人机巡视技术，能够有效提高输电线路鸟类异物监管效率，传统巡检员一天才能完成5～8km 的线路巡检任务，但无人机在技术人员的操控下，2h 就能完成10km 的线路巡检任务，极大地提高了输电线路巡检效率。另外，无人机巡检技术还可以在无人机上搭载照相系统，技术人员在发现输电线路杆塔缺陷、线路受损等情况时，可以对问题发生地点进行近距离拍照，不会对作业人员造成意外损害，并将相关数据进行收集。在现代化科学技术的支持下，诸如红外热像仪等技术的普及，能够实现无人机对多个地段的输电线路进行多角度侦察，完成巡检控制数据链[3]。

4.2 设立防雷预警系统

针对220kV 输电线路污闪问题，工作人员可以通过定期清洗绝缘子，或是在输电线路上涂抹清洗液，将对防污闪有效的材料涂抹到绝缘子上，提高输电线路的防污闪能力。为避免清洗过程中发生漏电事故，应尽量选择绝缘材料进行不同输电线路搭接，如硅胶套等，其不可击穿的物理特点，还能够增强输电线路的防污效果。

针对雷击造成的220kV 输电线路事故，应设立防雷预警系统，常见的如安装避雷针，完善线路绝缘设置，阻隔雷电传导行为。可以将消弧的线圈接地，并将其与避雷器相连，通过I 类试验的SPD电涌保护器，对避雷系统进行保护，根据数据库中的已有数据，对SPD 电涌保护器的振动偏差、温升运行状态等项目进行监控，排查输电线路中的工作故障，防止出现建弧现象。此外，对于部分城市220kV 输电线路项目，其电气设计水平要求较高，不仅要具备基本的电能输送功能，更要建立防雷预警系统。通过建立有效的重合闸，在输电线路故障未发生时，帮助检修人员找到有可能存在输电故障的环节，制定合理的线路维修方案，提高完善输电线路生命周期以及质量，最终降低雷电跳闸事故的发生概率。

4.3 优化居民用电线路

输电线路安全事故的发生同人为因素有着重大关系，强调220kV 输电线路细节管理，提高居民安全意识，确保居民对于输电线路安全作业的正确认知。居民用电多属于固定式配电设备，其需要按照相关配电要求，配置220kV 输电线路短路保护装置，重视接地故障保护，用于发出报警信号。在居民用电线路具出现接地问题时，故障电路中的电阻较小，使得电路中的故障电流幅值较大，借助配电线路技术，能够在最短时间内完成断路器或熔断器的反应作业，及时切断通电线路。

220kV 输电线路设计环节，可以借助过电流保护兼作接地故障保护，这种配电线路操作简单，且供电可靠性高。如TN-S 系统是现代居民用电最常见的输电线路系统之一，其能够保障输电线路同配电接地形式保持一致，针对部分金属外壳的居民用电设施，TN-S 接地系统能够在输电线路出现漏电事故时，自动跳闸保障线路安全。需要注意的是，利用TN-S 系统进行220kV 输电线路设计优化时，在关闭用电装置设备时，输电线路电位之间的差异性会造成变压器中性点电压变化，存在着人体触电隐患，因此需要重复进行接地作业[4]。

此外，进行居民输电线路数据处理时，可以利用卫星网络通信技术，将电网系统中的数据交换与数据收集系统作为核心，完成输电线路数据传输，及远程指令下达任务。在输电线路设计环节，技术人员需要借助RCD，将其作为保护电气进行电源阻隔，合理估算居民用电设施的漏电情况。要确保RCD 的额定剩余电流小于30mA，结合实际作业情况，有针对性地进行220kV 输电线路优化。

积极开展220kV 输电线路设施保护宣传工作，对于从业人员的专业技术能力要定期进行培训和考核，重点培养员工的危机意识，结合不同区域的输电系统实际情况，加大破坏电力设施的惩罚力度，有效降低输电意外事故发生概率。定期进行安全培训讲座，让一线输电线路维修技术人员参与进来，针对已经发生的安全事故，分析220kV 输电线路中的安全隐患，降低安全事故的发生概率。

4.4 智能运行配电系统

现代电网系统的高速发展，使得输电线路结构越来越复杂，其在配电系统上的管理效率无法适应现代化社会发展需求，需要结合自动化及智能化技术手段，完成输电线路系统升级。220kV 输电线路自动化管理模式，要依托于配电系统中的数据收集与数据处理，借助自动化技术，将输电线路运行过程中的所有行为进行监控，并将相关信息进行实时记录、传递，技术人员接收到监控信息后，通过计算机进行信息分析。

现阶段，220kV 输电线路多是利用时间继电器和接触器进行配合控制管理，其优点是项目的造价较低，能够根据输电线路供电需求进行参数自动化控制，但需要按照实际情况进行输电系统回路时间计算，相关操作较为复杂。在现代计算机技术的发展环境下，利用智能运行配电系统进行220kV 输电线路控制，能够有效发挥其智能化、高效化、集成化的特点，符合输电项目设计节能环保的理念。在整个输电线路智能配电系统中，馈线发挥着重要作用，当输电线路出现故障时，传感器会借助馈线，将故障信息向主控中心传递，并在第一时间制定相应的解决方案，避免对整个输电系统造成影响。

220kV 输电线路智能运行配电系统的操作较为简单，技术人员只需要在管控室按照系统使用说明，根据不同用电区域进行相应的操控，实现电力资源的合理调配。在输电线路设计时，要选择长度短、交叉少的沿线设施设计方案，避开树木、建筑等区域。建立智能化输电线路控制系统，以i-bus 系统为例，这是一种电气自动控制程序，其能够满足多种电气回路组合的输电控制需求，根据计算机编程要求进行自动设定，完成220kV 输电线路回路开关的智能控制。

在不同使用环境中，i-bus 系统还能够进行场景切换，有效降低220kV 输电线路的能源浪费，达到节能环保的设计目的。技术人员要借助卫星网络技术，完成输电线路维护系统空间数据定位交换任务，即构建一个核心信息交换传达网络，构建用户用电信息管理平台。在实际作业过程中，部分老旧城市用户的输电线路设备较为落后，要对其进行革新更换。选择性能更好地设备，做好设备维修检查记录，根据不同地区的输电需求，及设备故障原因，制定相应的优化升级方案，有效提升220kV 输电线路智能化运行效率，保证系统安全运行状态[5]。

5 结论

综上所述，进行220kV 输电线路运行维护的关键技术研究，能够有效提高电力系统的工作效率，保障居民用电安全。技术人员进行输电线路优化升级时，要从实际出发，有针对性地选择维护技术，保证供电线路的稳定性，重视供电安全性及实用性工作。电网企业要将220kV 输电线路运行维护工作重点转移到智能化、自动化上，结合各种现代化技术应用，及时诊断各种输电线路故障，保障电网供电安全。