特高压输电线路运行的特征及维护技术

特高压输电线路运行的特征及维护技术

张春波李传森

（国网山东省电力公司检修公司山东济南250118）

摘要：特高压交流输电线路在我国电力系统中具有重要的地位，因此提高建设特高压输电网络，并加快研究和推广特高压输电技术，是我国电力行业的重要的任务之一。本文针对特高压输电线路运行维护特征以及维护技术进行了分析，这对于整个高层输电线路的维护有着重要的意义。

关键词：特高压输电线路；特征；维护技术

引言

电力系统为整个国民经济的发展提供了强劲的资源支撑，而随着国民经济的发展及人们生活水平的提高，对电力的需求也越来越大，高压输电线路做为电力系统的重要组成部分，对电力系统的正常运行有着重要的影响。带电作业做为一项新兴的技术，以其不受时间地点限制的特点，在高压线路维护中正受到越来越多的关注，相应的维护技术也成为了其中重要的一项研究课题。

1特高压输电线路运行维护特征分析

1.1输电线路所处环境特征

由于特高压输电线路自身的特点与优势，其建设路程较长，并且线路通常所处地势复杂险峻，而气候条件也恶劣多变，特高压输电线路常跨越各类事故多发地段。比如在途经某些高原地区时，其区域地理、气候环境的复杂多变，都容易给特高压输电线路的运行带来安全隐患。

1.2输电线路运行故障特征

（1）雷击故障。特高压输电线路虽然自身的绝缘性较好，不容易受到雷击灾害的影响。但由于其线路杆塔的建设高度相比传统输电线路杆塔更高，并且导线的电压也更大，因此容易让杆塔导线成为雷击的引导。尤其是特高压输电线路在途经高海拔地区时，往往输电线路就位于云层之中，杆塔导线就极易成为雷击的导电棒，进而引发雷击灾害与输电线路跳闸、故障等问题。（2）污闪故障。近年来我国各地频发的雾霾与沙尘暴天气，也给特高压输电线路的运行带来污闪隐患与问题。同时在较为寒冷的气候条件下，此类污闪问题多发区还容易引发冰闪灾害，造成输电线路绝缘性大幅降低，放电现象严重等问题。

2特高压输电线路运行维护技术的现状研究

2.1绝缘子串放电研究

在特高压输电线路受到雷击等电压冲击时，如果气候干燥，绝缘子串的空气间隙长度对其放电特性起到决定作用；如果处于阴雨等湿润条件下，放电现象不会出现在绝缘子表面，只会存在于其空气间隙中。通过对绝缘子串的操作冲击试验研究发现，绝缘子串的长度如果达到7m，在雨、雪等恶劣条件下，其放电电压和干闪电压无明显变化。由于分裂导线的位置高度的不同，在V型塔中的V型绝缘子串的操作冲击闪络电压要明显低于I型绝缘子串，因此在特高压输电线路中绝缘子串的操作冲击绝缘水平十分重要。

2.2串联电容补偿研究

在特高压输电线路中，串联补偿技术具有十分重要的应用价值。在输电线路中串联装置主要涉及电容设备，对线路起到控制、保护等作用，串联电容的补偿作用可以改变线路感抗，从而实现对潮流的分布控制，优化电压质量；能够减小阻尼偏小引起的低频功率震荡，从而改善电力系统的运行电压；在电力系统受到冲击情况时，串联电容可以改变晶闸管的触发角，对电容的补偿度进行调整，从而提高电力系统的平稳性。

2.3机械力学检测技术

（1）导线监测系统。主要监测导线的振动、舞动、磨损等问题。具体监测过程为：凭借监测系统来采集一些关键参数信息，例如：导线的弯曲振幅、四周风速、风向以及温湿度等，再利用专业化的系统软件来剖析导线微风振动情况、导线劳损程度，再针对出现劳损的导线进行持续监测。（2）杆塔监测。杆塔监测系统主要负责对杆塔进行全方位的动态及监测，主要监测目标包括：杆塔的锈蚀情况、螺栓有无松动、塔身是否出现位移，塔身的偏斜度等。对各类数据信息进行在线处理，利用相关参数等来对应提供警报信号。

2.4线路带电作业技术

由于特高压输电线路的输送电量巨大，其一旦发生停运问题将造成巨大的经济损失，并给区域用户的用电带来严重的干扰影响，不利于输电电网的运行稳定与维护。因此需要相应的线路带电作业技术来对输电线路进行检修维护，以确保特高压输电线路能持续、稳定供电与送电，保证区域用户的用电可靠性与电网的运行安全。目前我国特高压输电线路的带电作业主要是线路带电检测与维护等方面，同时在750kV以下电压的输电线路中的带电作业经验也较为成熟，相应的带电作业手段、工具与安全防护等技术成果已取得较大的积累与突破。因此相关研究单位已对特高压输电线路的带电作业进行试验研究，以此确定特高压线路与传统输电线路之间带电作业的差异，并由此确定特高压输电线路带电作业的最小安全间距等标准，相应研发各类绝缘作业工具与绝缘屏蔽服来满足特高压线路作业的需求，以此确保输电线路带电作业的安全与效率。

2.5对静电进行防护

当带电作业人员到达线路杆塔时，由于此时距离带电体的距离很近，作业人员体内就会存在很多的感应电荷，当作业人员接触到杆塔时，会出现全身刺痛的感觉；地面上的作业人员在遇到较强的电场时，如果触碰相关的停电设备上的金属物件时，也会出现相应的静电感应，从而引起电击现象。为了避免这种事故的出现，应当做好两个方面的防护措施。（1）在高空作业中，如果因为特殊情况不能穿戴相应的绝缘鞋或防护服时，带电作业人员要先进行接地，然后再接触金属物体，可以有效地防止电击的出现；（2）在带电作业中正常情况下要穿戴相应的屏蔽服或防护服，并且要注意各个屏蔽节点相应接触点的完好性。

2.6对脉冲电流的防护

当带电作业人员进入高压输电线路所形成的电场后，整个身体实际上是在一个等电位上进行相关的操作，在这种情况下带电作业人员的身体与带电体之间就会形成一个电位差，这个电位差的数值与外界电压有着直接的关系。当人体与带电体靠近时会产生放电或脉冲电流，从而对人体带来危害。为了避免这种情况的出现，在实际的工作中，要准确预测好身体与带电体之间的安全距离。

3特高压电网的运行与管理

特高压电网建设之前的论证和部署，是一项具有挑战性的系统工程，建成之后的投运及维护也至关重要，其中的相关设备在经过较长一段符合要求的时间段内带电测试之后是否符合标准对于系统的安全可靠意义重大。在我国的特殊情况下特高压电网所经地区环境气候恶劣，对特高压设备的绝缘等级和技术条件等都提出了更高的要求。特高压设备承担着传递能源和信息的任务，其运行状态的检测和维护检修技术的水平对特高压的安全运行至关重要。设备的运行状态检测，特别是在线监测技术的应用能够有效地预测安全事故的发生，对运维水平的提高有重要意义。然而我国在线监测技术方面的研究还不够成熟，故对目前在线监测技术的考核和评价，应选择可靠性较强的状态检测与检修技术，对相应的技术内容提出符合我们要求的意见。面对电网存在的风险需从强化安全稳定控制措施、优化网架结构、优化运行方式、重视风险管理4个方面提高特高压电网应对风险的能力。

结束语：

总而言之，随着社会的不断进步，各行各业的发展需要强大的电力能源做保障，这就要加快建设国家电网特高压骨干电网，将特高压输电技术推广到电力系统中，实现大容量、长距离的输电需求。在科技的推动下，相关电力部门要加强对特高压输电技术的研究与应用，充分借鉴国外先进的技术经验，推动电力行业的可持续发展，为我国国民经济的发展奠定良好的基础。

参考文献：

[1]卞玉萍，康宇斌.红外、紫外检测技术在特高压输电线路中的应用[J].华北电力技术，2012（2）：23-26.

[2]高嵩，刘洋，路永玲，等.交流特高压输电线路运行维护现状综述[J].江苏电机工程，2014（02）：81~84.