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特高压输电线路安全运行技术的现状

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  【摘 要】鉴于我国的发展状况,现在的特高压输电线路在运行过程中还存在着很多方面的问题,受到各种制约,造成特高压输电线路的运行的安全性和稳定性一直不够高,经常引发各种事故状况,造成人们的生活有各种困扰。在未来的发展过程中,输电公司要把特高压输电线路的运行安全作为重点目标,研究针对性的措施对特高压输电线路的安全运行进行改进,还要安排专业的员工对特高压输电线路定期进行维护和检查,保障人们的正常生活和对于电的安全使用,从根本上解决特高压输电线路的安全问题,提高特高压输电线路的稳定输出。鉴于此,本文主要分析特高压输电线路安全运行技术的现状。
  【关键词】特高压输电线路;安全运行;技术
  中图分类号:TM76文献标识码:A
  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,很多地区属于特高压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,特高压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特高压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、特高压输电线路安全运行技术的现状及因素
  2.1、设计因素
  电网的安全平稳的运行,能否发挥出电网自身的功能特点,关键就在于特高压输电线路的设计合理化,若在进行设计时设计方案不实用,在施工时对特高压输电线路的构架成本和强度便会增加,同时周围的交通环境也会给线路带来一定的难度系数。为此,在架空特高压输电线路过程中采取合理并实用的设计是基础保障,其中在设计的方案中,有下面几种影响原因影响着:架空特高压输电线路的最基础的设计方案、选择的路径和选择的杆塔。
  2.2、自然因素
  特高壓输电线路所涉及的地理范围是相当大的,由于环境相对复杂,同时还要遭受自然界的春夏秋冬、日常风吹雨打和不可抗力等一系列自然现象,严重影响着架空特高压输电线路的正产、安全的运行。下面是自然因素对架空特高压输电线路的正常运行所带来的几种情况:
  (1)雷击。雷击时常将结缘层击穿,导致线路出现跳闸,无法正常运行,雷击是对架空线路伤害最大的。根据数据显示:导致跳闸的1/3情况出现都是雷击造成的,其危害程度相当大。(2)覆冰。出现覆冰则会造成线路荷载超量,出现杆塔倒塌倾斜或者断线等现象。另外,还会造成导线绝缘子闪络和舞动等。在2008年,南方遭遇冰冻时期,电网的运行遭到了很大程度破坏,出现了倒塔、断线等,造成了南方绝大省份地区出现断电的现象。(3)风偏与舞动。其主要作用就是架空特高压输电线路受到风力的印象才出现上面两种情况,风偏会使电气距离不稳出现跳闸,舞动则会导致设备严重受损,降低设备的使用年限。(4)大气污染。随着经济不断进步,来自大气的污染也越来越显著。线路的安全同样也存在来自大气污染的因素。(5)主要是两种类型:鸟巢和鸟粪。输电杆塔上常常出现鸟在上面筑巢,一些树枝、铁丝等则会掉落到导线甚至绝缘子上,出现短路等现象。同时鸟粪则会使绝缘子污染,出现潮湿降雨或者雾天时容易出现闪络。
  2.3、外力因素
  进行特高压输电线路运行时,其中导致其安全运行的主要原因就是遭到外力的破坏。我国加快发展与人们安全意识相对较弱,导致了在架空特高压输电线路区域内有违法违章建筑,给架空特高压输电线路的安全造成了很大的影响。其中在架空特高压输电线路的保护区内,放风筝和利用塑料薄膜等现象;秋季收货季节,一些农民对桔梗进行燃烧等,相对落后地区对杆塔进行盗取、破坏等均是外力破坏,以上这些做法对国家、个人的利益甚至线路的正常运行都造成了严重的影响。
  3、特高压输电线路安全运行技术分析
  3.1、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。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。
  3.2、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。特高压交直流特高压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。
  3.3、雷击跳闸预防技术
  1)预防雷电绕击,保护角大小根据电压等级设置,电压越低保护角一般越大,一般不大于25°。保护角越小,保护越可靠。在220kV线路杆塔上采取装设负角保护针的措施,有效地防止了特高压输电线路遭受雷电绕击。2)预防雷电反击,目前,特高压输电线路雷击跳闸主要由于反击造成的,预防措施有:安装线路避雷器,特高压输电线路避雷器并联于线路绝缘子串旁,通过保护绝缘子串,降低雷击跳闸率,达到防雷目的;降低杆塔接地电阻,传统接地体存在使用时间长容易受到腐蚀,接地电阻逐渐增大的问题,而使用石墨接地模块能解决这个问题。石墨接地模块是一种以导电非金属材料为主的接地体,与传统接地体相比,具有降阻效率高、接地电阻稳定、减少地电位反击、使用寿命长、抗腐蚀、无毒环保、施工安装方便等优点。
  总之,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。
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  (作者单位:中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司)
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