朱春潮 劉懷遠(yuǎn) 田瀝浚 楊凱 曹宗山
摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度日漸提升,人民對電力供應(yīng)提出了更高的需求,不僅要求更快、更優(yōu),還要求具有相應(yīng)的穩(wěn)定性。其中,輸電線路作為國家電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分,其安全運行受到了社會各界的廣泛關(guān)注?;谶@種現(xiàn)狀,對輸電線路運行安全的影響因素進(jìn)行了分析,并提出了幾項防治措施。
關(guān)鍵詞:輸電線路;運行安全;影響因素;防治措施
引言
近年來我國電力建設(shè)取得了可喜的成果,但是在實際的電力輸送過程中還受到諸多自然因素的影響,面對不可控的自然條件,企業(yè)只有強化管理,有計劃的進(jìn)行搶修和維護(hù),為輸電線路的安全運行提供保障,從而促進(jìn)我國電力建設(shè)的整體發(fā)展。
輸電線路既是電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成,也是其中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),其由于在運行過程中長期暴露于外部環(huán)境導(dǎo)致易受到自然災(zāi)害的威脅,如強風(fēng)、冰雪、雷擊等不可抗力。而由于輸電線路本身分布較廣、距離較長,因此,其在諸多惡劣環(huán)境中的安全運行是當(dāng)前我國電網(wǎng)建設(shè)中面臨的重大挑戰(zhàn)。
1輸電線路安全運行的影響因素分析
1)強風(fēng)影響。由于氣候因素影響,我國強風(fēng)類型較多,且分布范圍很廣,因此,在電網(wǎng)運行過程中,強風(fēng)是其安全的重要影響因素之一。目前,我國每年在風(fēng)災(zāi)防治中都投入了大量的人力物力,不僅在輸電線路塔的穩(wěn)固性方面采取了相應(yīng)措施,并在輸電線路保護(hù)上花費了更多精力。
2)冰雪影響。今年來由于冰害導(dǎo)致的輸電線路跳閘經(jīng)常發(fā)生,冰害影響輸電線路安全運行的主要原因是在冰雪覆蓋電纜之前,輸電線路的絕緣表皮已經(jīng)有了一定程度的污穢和破損,在加上冰冷雪水的侵蝕和周圍空氣的因素,導(dǎo)致冰層中的導(dǎo)電離子向表面移動,從而使表面的離子密度達(dá)到了最大,形成了傳導(dǎo)率超高的水膜,降低了冰閃內(nèi)的電壓。通常上海拔高的地區(qū)容易發(fā)生冰閃,寒冷的天氣使得冰雪在輸電線路上堆積,其放電電弧沿冰柱及冰凌橋接面直接發(fā)展,再加上線路覆冰之后的舞動,使緊密型輸電線路發(fā)生跳閘。
冰雪災(zāi)害對輸電線路的影響較大,這主要是由于冰雪災(zāi)害會導(dǎo)致輸電線路覆冰,甚至導(dǎo)致部分線路塔倒塌。而在傳統(tǒng)的冰雪災(zāi)害防護(hù)中,設(shè)計人員在輸電線路材料、強度等方面的考慮中并沒有加入冰雪災(zāi)害因素,由此導(dǎo)致冰雪惡劣天氣會對輸電線路造成巨大影響。
3)雷擊影響。雷擊影響主要是由于土壤電阻率及雷電反擊率,也就是當(dāng)接地電阻變大,反擊雷電的能力就更強。在高壓線路中,雷擊影響較低,而在一些非高壓線路中,雷擊可能對輸電線路安全運行造成巨大影響。目前我國在輸電線路防雷擊的過程中采用的技術(shù)一般為避雷針、避雷器等。
4)植被影響。所謂植被影響主要針對一些城市中可能遇到的大面積綠化引起的跳閘停電問題,并且,城市內(nèi)的部分樹木在長高之后,極有可能與輸電線路發(fā)生"沖突",導(dǎo)致輸電線路短路。一些樹干較為粗壯的樹木甚至?xí)?dǎo)致電線被刮斷,使供電秩序受到嚴(yán)重影響。
5)火山?;鹕降谋l(fā)是嚴(yán)重影響輸電線路安全運行的因素,近年在輸電線路運行的途中,火山的頻發(fā)給輸電線路的安全運行帶來了巨大安全隱患。在我國南方輸電中220kv和500kv的輸電線路在兩年內(nèi)分別跳閘70次和68次之多,由此可見火山是影響輸電線路安全運行的首要因素。輸電線路在火山的影響下使其輸電具有放射性,由于火山的存在使周的空氣中分布了高濃度的粉塵和煤渣,使導(dǎo)電性參數(shù)增大,從而影響了電流的穩(wěn)定性。火山放電是由多種因素作用所導(dǎo)致的,高溫火山使得輸電線路之間的空氣密度降低,高溫和空氣密度的降低為電子崩和流注提供了有利條件,發(fā)生電子崩之后會使間隙之間的電壓下降,發(fā)生線路擊穿事故,導(dǎo)致跳閘。
2輸電線路安全運行的防治措施
1)建立智能化運維技術(shù)。智能化運維技術(shù)主要應(yīng)用于智能運維系統(tǒng),其主要作用在于通過對輸電線路進(jìn)行警示裝置的安裝,并利用警示裝置反應(yīng)的聲音、光線等現(xiàn)象對輸電線路安全使用進(jìn)行實時監(jiān)測。智能化運維技術(shù)在輸電線路發(fā)生事故時,會出現(xiàn)相應(yīng)的報警信號,并且并通過報警信號刺激監(jiān)測系統(tǒng)的末端,進(jìn)而起到警示作用。這一技術(shù)的應(yīng)用主要針對輸電線路遭受外力而受到損壞的情況,因此其中涉及了一些關(guān)于功率計算的技術(shù)知識。在智能化運維技術(shù)設(shè)備安裝時,應(yīng)當(dāng)考慮到輸電線路安全運行發(fā)生問題后可能出現(xiàn)的供電暫時性中斷問題,并基于此選擇太陽能供電系統(tǒng)作為取電、用電方式。
2)研發(fā)自動檢修設(shè)備。由于近年來我國居民用電需求不斷增大,電壓等級、輸電線路數(shù)量等也在不斷提升,因此輸電線路安全運行需要建立在諸多電路同時正常使用的前提之下。而鑒于當(dāng)前我國電力網(wǎng)絡(luò)覆蓋較廣,而電力維修技術(shù)人員數(shù)量較少,應(yīng)當(dāng)研發(fā)一種自動檢修設(shè)備用于對部分重要電路的應(yīng)急檢修。自動檢修設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用目的是為了緩解當(dāng)前電力維修技術(shù)人員的巨大壓力,因此,自動檢修系統(tǒng)并非單純關(guān)注"檢"或"修",而是要雙管齊下,雙效合一。目前,我國已經(jīng)有電力項目正式開啟了在線監(jiān)測,但由于技術(shù)水平不足,這種監(jiān)測起到的效用近乎微弱。基于這種現(xiàn)狀,應(yīng)當(dāng)開發(fā)出更加穩(wěn)定的電源、電子器件用于對輸電線路的檢修。
3)構(gòu)建一體化運維體系。在智能化運維技術(shù)與自動檢修設(shè)備取得一定應(yīng)用成績后,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將輸電線路安全運行防治措施的重點放到一體化運維體系的建設(shè)中。這一體系應(yīng)當(dāng)既包含智能化運維技術(shù)的優(yōu)勢功能,又包含自動化檢修設(shè)備的實用性功能,通過這兩項的結(jié)合,實現(xiàn)輸電線路的實時安全檢測。而在系統(tǒng)的實際構(gòu)建中,應(yīng)當(dāng)將無人機技術(shù)等加入巡檢系統(tǒng)之中,以此構(gòu)建出更加機械化且高效率的一體化運維系統(tǒng)。在實際運行過程中,該體系首先需要通過實時監(jiān)測找出受損的輸電線路段,對其實時狀態(tài)進(jìn)行分析,并針對其中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析與預(yù)警。該體系需要較為龐大的數(shù)據(jù)庫用以儲存輸電線路受損、維護(hù)信息,并將此作為基礎(chǔ)建立起頗具雛形的故障分析系統(tǒng),進(jìn)而通過多次故障處理積累經(jīng)驗,提升性能,促進(jìn)輸電線路系統(tǒng)恢復(fù)能力的提升。
3結(jié)語
輸電線路作為電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要構(gòu)成,其安全運行的必要性自然不言而喻。而就現(xiàn)階段其在運行過程中受到的種種外界干擾因素分析,應(yīng)當(dāng)通過建立智能化運維技術(shù)、研發(fā)自動檢測檢修設(shè)備以及構(gòu)建一體化運維體系來保障其安全運行,并為我國電網(wǎng)系統(tǒng)的運行打下良好基礎(chǔ)。
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