王允彬 郇保宏 徐云峰 葉 勇 訾紅亮（國(guó)網(wǎng)阜陽供電公司，安徽 阜陽236017）

1 高壓輸電線路運(yùn)維過程中的常見問題

1.1 自然因素

目前，高壓輸電線路基本上都采用架空運(yùn)行的方式，即由桿塔、導(dǎo)線、地線等組成，并且由于數(shù)量和規(guī)模較大，絕大多數(shù)都在室外運(yùn)行，因此長(zhǎng)期會(huì)受到自然因素的影響。一方面，架空輸電線路遍布山區(qū)、高原、丘陵、平原、灘涂等多種地形地區(qū)，長(zhǎng)期暴露在外受到雨雪風(fēng)霜霧等天氣的影響，桿塔、導(dǎo)線等設(shè)備長(zhǎng)期被腐蝕，逐漸老化變形。另一方面，經(jīng)常發(fā)生的臺(tái)風(fēng)、洪澇、地震和山體滑坡等自然災(zāi)害會(huì)對(duì)輸電線路造成破壞，導(dǎo)致大面積的停電。比如東部地區(qū)經(jīng)常發(fā)生的臺(tái)風(fēng)，西南地區(qū)偶發(fā)的地震和山體滑坡，高原地區(qū)常出現(xiàn)的大風(fēng)天氣等。

1.2 人為因素

架空輸電線路連接發(fā)電廠、變電站到負(fù)荷中心，因此不可避免的會(huì)經(jīng)過人口密集區(qū)域，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，人為因素在輸電線路的運(yùn)行中占比日益增加。近十年來，國(guó)內(nèi)各個(gè)城市已經(jīng)進(jìn)入了大開發(fā)階段，樓房的數(shù)量、人民活動(dòng)的頻率都在快速增加，也就導(dǎo)致輸電線路受到外力破壞的概率越來越大，經(jīng)常出現(xiàn)施工車輛觸碰導(dǎo)線致使線路跳閘，居民在線路附近垂釣或放風(fēng)箏導(dǎo)致風(fēng)箏線纏繞導(dǎo)線致使人身安全和設(shè)備受到損害。這些事件在線路運(yùn)維過程中發(fā)生的頻率越來越高，是輸電線路運(yùn)維過程中的重要部分。

1.3 架空線路短路故障

短路也是架空輸電線路出現(xiàn)故障的常見形式之一，短路瞬間會(huì)產(chǎn)生高壓，對(duì)人身和設(shè)備造成危害。短路主要分為單相接地短路、相間短路和三相短路，主要原因就是相與地或相與相之間形成電力通道，構(gòu)成回路。主要包括施工時(shí)機(jī)械車輛與線路距離小于安全距離，綠植或樹木生長(zhǎng)于導(dǎo)線小于安全距離，風(fēng)箏或釣魚線纏繞在導(dǎo)線并與地面或其他相連接，大風(fēng)天氣線路出現(xiàn)舞動(dòng)導(dǎo)致相間小于安全距離，覆冰時(shí)由于附著物脫落導(dǎo)致導(dǎo)線跳躍與其他相或架空地線小于安全距離。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，架空線路短路故障是最為常見的一種故障形式，需要人員定期開展巡視，特定時(shí)段需要反復(fù)巡視。

1.4 電纜線路短路故障

隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電纜線路的使用頻率在不斷增加，根本原因在于降低外力破壞概率、城區(qū)用地日益緊張、人口密集度快速增加等。電纜線路通常采用直埋、頂管、隧道等形式在地下進(jìn)行敷設(shè)。一般情況下，由于輸電電纜埋設(shè)于地下，因此遭受外力破壞的概率較低，常見的是挖掘機(jī)施工挖斷電纜。但是電纜線路長(zhǎng)期處于潮濕腐蝕的環(huán)境，對(duì)制造工藝要求較高。電纜線路在接頭處出現(xiàn)故障的概率較高，接頭兩段電纜的連接部分，如果制作工藝不成熟，會(huì)導(dǎo)致水汽進(jìn)入，使得導(dǎo)線與絕緣層之間形成短路通道，出現(xiàn)短路，造成絕緣層發(fā)熱燃燒等事故的發(fā)生。

2 高壓輸電狀態(tài)檢修

2.1 高壓輸電線路的狀態(tài)檢修概述

高壓輸電檢修已經(jīng)有幾十年的歷史，指的是針對(duì)輸電線路進(jìn)行定期的檢修或事故后檢修，保障線路處于可靠的運(yùn)行狀態(tài)，是輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行最為關(guān)鍵的部分。每年春季和秋季是高壓輸電線路檢修的重要時(shí)間段，也是為了更好的應(yīng)對(duì)迎峰度夏和迎峰度冬等重要時(shí)段。隨著通信和電力技術(shù)的不斷進(jìn)步，狀態(tài)檢修逐漸發(fā)展為新型的檢修方式。高壓輸電狀態(tài)檢修是指在通信、在線監(jiān)測(cè)等智能化設(shè)備的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確把握輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于監(jiān)測(cè)出的隱患或故障信息快速反應(yīng)，及時(shí)消除線路存在的缺陷和隱患，確保輸電線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行。此外，輸電線路狀態(tài)檢修不斷的收集設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)，分析處理設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，預(yù)防發(fā)生危及線路安全運(yùn)行的事故發(fā)生。狀態(tài)檢修在開始興起時(shí)，主要是針對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷。近年來，隨著電力技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，發(fā)電廠、變電站和輸電線路也逐步開始使用狀態(tài)檢修的技術(shù)，通過不斷收集各類電力設(shè)備的參數(shù)和運(yùn)行信息，掌握電力設(shè)備的運(yùn)行水平，進(jìn)而對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷，從而預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的異常點(diǎn)。架空輸電線路由于技術(shù)原因，檔距一般在300 米到500 米之間，而地級(jí)市的架空輸電線路往往在2000 公里以上，桿塔往往在一萬基左右，相較于日益減少的人力資源，傳統(tǒng)的檢修已經(jīng)難以滿足要求，借助信息科技進(jìn)行狀態(tài)檢修，可以有效的掌握電力設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，形成監(jiān)測(cè)和運(yùn)行相輔相成的運(yùn)維模式，并且緩解了日益凸顯的人力資源不足的情況，提高了電力設(shè)備的運(yùn)行可靠性和安全性，確保電力用戶的生產(chǎn)生活水平。

2.2 狀態(tài)檢修基本原理

高壓輸電線路狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是利用紅外診斷技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而判斷電力設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和趨勢(shì)。紅外診斷技術(shù)的原理就是所有物體在溫度上都具備自身的特征，并且都高于絕對(duì)零度，發(fā)出不可見的紅外線，其溫度和輻射能量會(huì)影響紅外線的輻射強(qiáng)度。在高壓電力線路中，導(dǎo)線傳輸?shù)哪芰艽?，并且由于各個(gè)部位的狀態(tài)不同，因此能量的分布也各不相同，散發(fā)出的輻射能量也在表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度。架空輸電線路多運(yùn)行于室外，受到環(huán)境的影響較大，導(dǎo)線本體在濕氣、腐蝕性物質(zhì)的影響下，會(huì)出現(xiàn)一定程度的損傷，導(dǎo)致電力傳輸能力降低，出現(xiàn)以下的問題：一方面是導(dǎo)線本體受到腐蝕，導(dǎo)電截面積降低，電阻增加，在相同電壓等級(jí)的基礎(chǔ)上，發(fā)熱效應(yīng)明顯提升，紅外輻射能量增強(qiáng)。另一方面，電纜部分的絕緣層、屏蔽層老化，改變了導(dǎo)體部分的電場(chǎng)的分布，各部分輻射能力出現(xiàn)顯著的不同。因此，針對(duì)上述的情況，可以采用紅外成像儀進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于發(fā)熱明顯的部分進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)隱患發(fā)展的趨勢(shì)，進(jìn)而指導(dǎo)高壓輸電線路的檢修和維護(hù)，提升線路的運(yùn)維水平。

3 高壓輸電線路狀態(tài)檢修方法

3.1 表溫檢測(cè)法

高壓輸電線路在運(yùn)行過程中，導(dǎo)線的表層有著一定的溫度，因此可以采用紅外成像儀對(duì)導(dǎo)線的表面溫度進(jìn)行檢測(cè)和收集，并且與規(guī)定的溫度對(duì)照表進(jìn)行對(duì)比，了解導(dǎo)線的運(yùn)行狀況。此種方法便于操作，僅需要紅外成像儀對(duì)壓接點(diǎn)或者導(dǎo)線特定區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)即可發(fā)現(xiàn)是否存在問題，但是該方法僅適用于高負(fù)荷線路，當(dāng)線路的負(fù)荷較低時(shí)，表面發(fā)熱顯著性降低，檢測(cè)難度較大。

3.2 對(duì)比溫差法

由于輸電線路數(shù)量和規(guī)模較大，因此可以對(duì)相同型號(hào)、相似運(yùn)行環(huán)境和負(fù)荷電壓電流的類似設(shè)備的相同監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)，并且對(duì)溫度較高的點(diǎn)的溫度上升斜率進(jìn)行比較。該方法適用于電流致熱性設(shè)備，并且由于待檢測(cè)電力線路處于相同的環(huán)境和類似的運(yùn)行裝填，因此可不考慮環(huán)境對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

3.3 熱圖譜法

通過紅熱成像設(shè)備可以對(duì)某部分電力線路進(jìn)行檢測(cè)，得到熱成像圖譜，通過對(duì)比該圖譜與正常運(yùn)行的電力線路的圖譜可以判斷該段電力線路是否存在運(yùn)行故障。該方法相比于上述的表溫檢測(cè)法和對(duì)比溫差法，能夠更加精確的判斷該段電力線路的運(yùn)行狀態(tài)，常用于電壓致熱型設(shè)備。

4 結(jié)論

目前，國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入十四五發(fā)展期，各行各業(yè)都在迅速的發(fā)展，人民對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求更高，因此作為連接區(qū)域與區(qū)域之間的輸電線路，特別是特高壓和超高壓輸電線路，傳統(tǒng)的檢修導(dǎo)致的停電問題日益突出，直接影響人民的生產(chǎn)生活水平，因此必須與時(shí)俱進(jìn)，采用新的方法和技術(shù)，解決傳統(tǒng)的停電檢修的問題，降低輸電線路運(yùn)維難度，提高線路運(yùn)維精度，進(jìn)而保障電力安全可靠的供應(yīng)。