论文部分内容阅读
【摘 要】特高压输电线路在实现我国能源配置优化功能的同时，其自身较大的电力系统规模也使得电力系统运行维护面临更多的难点和问题。本文结合国内特高压输电线路的运行情况，在重点分析了运行维护的难点与问题的基础上，提出了相应的解决对策。
【关键词】特高压；线路维护；对策
特高压输电线路是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级要求下，用以实现电能传输的电力网构系统。用以提高电网输送能力，实现功率较大的长距离传输。随着国家经济与社会发展步伐的逐步加快，特高压输电线路在国家发展规划中占据越来越重要的角色。尤其是特高压输电线路的电损耗小，运行成本低于超高压和高压输电线路，使得其应用更加广泛。但是，在特高压输电线路运行过程中，呈现出形态较为复杂、区域电网间相互影响与依赖愈加明显、电网中不确定因素逐渐增加等特点，使电网运行面临更多、更复杂的风险因素。加强特高压输电线路的运行维护也成为了特高压建设的一项后续重点工作。因此，我们必须着力研究特高压输电线路运行维护的各项难点及问题，制定出相应的防范和处置措施，才能进一步确保线路运行的安全性和稳定性。
一、特高压输电线路运行维护的难点与问题
（一）现有运行维护器具不能满足特高压输电线路运行检修要求
从现已运行的1000 kV 交流特高压线路和±800千伏特高压直流线路来看，虽然大多数原有检修工器具能够满足检修的实际需求，但是其重量和尺寸和差异性对检修作业效率造成了一定的影响。尤其是导线荷载较高压与超高压线路显著增强，特高压线路绝缘子串长达十几米，且线路路径长，途经不同污区，使得特高压线路的防污问题更加突出，按冬季情况考虑10mm覆冰后，线路荷载达到了175 kN。同时，特高压输电线路使用的绝缘子串型号规格较大，单穿个数较多，绝缘子串（片）的更换的难度较之一般电压等级线路要困难许多。此外，为了提高电能输送效率， 减小过程损耗，特高压线路采用了八分裂的导线架设形式。这种对导线布置方式的改变，就使得在检修运维过程中对相应的导线提线工器具进行更正，导线提线器的设计、制作必须按照八分裂导线的布置结构尺寸来进行考虑。
（二）特高压输电线路的安全稳定性较难控制
在电力系统运行稳定性控制当中，常规电压等级的区域内电网线路重点把握供应电可靠性，而对于采用特高压等级的跨区域电网而言，更加关注其安全稳定性。系统在发生短路和失稳故障后能否做到快速响应，防止事故大范围扩散是运行稳定性控制的重点内容。
特高压线路的传送功率大于送受端的负荷，特高压输电通道因此发生故障引起了系统功率的不平衡以及线路过载，这些是影响特高压输电线路安全稳定的主要因素。导致传送功率大于送受端的负荷的原因很多，主要表现为线路与变电站设备老化问题产生的故障。
（三）特高压输电线路的实时监测技术手段尚未完善
实时监测技术是输电线路系统运行维护中用于状态检修的一种技术手段，它能够快速收集被监测设施的实时状态，为线路的安全运行提供有力保证。当前使用的常规电压等级架空线路在线监测技术和在线监测系统种类繁多，主要用于特高压线路上的绝缘子防污闪监测、线路覆冰监测、气象数据监测、风偏振动监测和防鸟监测系统等。而特高压输电线路往往做为整个区域或跨区域主网架设，一旦发生非计划停运，将会造成巨大的事故后果，直接影响到电网的稳定运行。
二、特高压输电线路运行维护的相关对策建议
（一）针对特高压输电线路特点对检修工器具进行设计优化
完善的检修工器具是输电线路运行维护的前提条件，不但直接会影响到工作效率， 同时也是现场操作作业的安全保障。特高压检修工器具的研制及应用是提高特高压线路检修水平、线路安全稳定运行的重要保障。因此，有必要针对特高压输电线路特点对检修工器具进行重点优化设计。一方面，采用新型工艺材料， 减轻检修工器具的自重。因为检修工器具多为承力式结构， 要求具备相应的承载力， 而决定重量的最主要因素就是材料性质。在常规线路维护中较多使用的是铝合金材质，重量相对较大。为此，可研究采用材质相对轻便的复合材料和有机材质进行加工。另一方面，在設计工器具时，在满足安全可靠性的基础上尽量优化工器具的功能结构型式。这样可以更加方便现场实际操作。
（二）加强相应的安全稳定性控制措施
因为特高压输电线路的传输容量较大，为避免上述情况造成系统稳定性的破坏，检修运行单位应当采取必要的安全稳定控制措施，并在特定情况下在送端和受端进行切除处理。同时，特高压输电线路还应当完善继电保护装置与安全稳定装置之间的协调配合，用来保障系统在发生特大故障时能够采取必要的控制措施及时准确的控制系统稳定。
（三）利用新技术完善各项监测技术功能
完善各项监测技术功能，首先是要加强对微风舞动、视频、气象和风偏、杆塔倾斜、覆冰等在线监测装置进行完善，通过海拉瓦模型，模拟出可视化的3D显示控制平台，从而实现关键监测点设备状况的实时观察，提升特高压输电线路的运维水平。此外，无人机巡航技术也可以代替传统的人工运行巡视手段，其具有迅速快捷、工作效率高、安全可靠等特点。通常无人机的巡航速度为20—40km/h，是人员巡线速度的几十倍，尤其是穿山越岭.跨林区沼泽湖泊地段，无人机可以不受地域地区的限制和影响；同时，在夏季电力高峰期间，无人机可以采用无间断起飞集中巡视重要故障源点，近距离的观察输电线路，通过配备的红外与紫外成像仪等先进的巡检设备，有效地发现特高压输电线路导地线断股断线、金具松动发热、绝缘子损坏等缺陷，也很大的避免了人员高空作业的风险。
参考文献：
[1]游时恩.超高压输电线路运行维护模式探索[J].广东科技，2013（14）
[2]蔡敏.特高压输电线路运行维护技术的研究现状分析[J].湖北电力，2011（06）
[3]李文利，潘华，梁勇超，刘卫东，马丽，张寒.湖南超高压电网设备状态检修[J].湖南电力，2011，31（01）：3
【关键词】特高压；线路维护；对策
特高压输电线路是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级要求下，用以实现电能传输的电力网构系统。用以提高电网输送能力，实现功率较大的长距离传输。随着国家经济与社会发展步伐的逐步加快，特高压输电线路在国家发展规划中占据越来越重要的角色。尤其是特高压输电线路的电损耗小，运行成本低于超高压和高压输电线路，使得其应用更加广泛。但是，在特高压输电线路运行过程中，呈现出形态较为复杂、区域电网间相互影响与依赖愈加明显、电网中不确定因素逐渐增加等特点，使电网运行面临更多、更复杂的风险因素。加强特高压输电线路的运行维护也成为了特高压建设的一项后续重点工作。因此，我们必须着力研究特高压输电线路运行维护的各项难点及问题，制定出相应的防范和处置措施，才能进一步确保线路运行的安全性和稳定性。
一、特高压输电线路运行维护的难点与问题
（一）现有运行维护器具不能满足特高压输电线路运行检修要求
从现已运行的1000 kV 交流特高压线路和±800千伏特高压直流线路来看，虽然大多数原有检修工器具能够满足检修的实际需求，但是其重量和尺寸和差异性对检修作业效率造成了一定的影响。尤其是导线荷载较高压与超高压线路显著增强，特高压线路绝缘子串长达十几米，且线路路径长，途经不同污区，使得特高压线路的防污问题更加突出，按冬季情况考虑10mm覆冰后，线路荷载达到了175 kN。同时，特高压输电线路使用的绝缘子串型号规格较大，单穿个数较多，绝缘子串（片）的更换的难度较之一般电压等级线路要困难许多。此外，为了提高电能输送效率， 减小过程损耗，特高压线路采用了八分裂的导线架设形式。这种对导线布置方式的改变，就使得在检修运维过程中对相应的导线提线工器具进行更正，导线提线器的设计、制作必须按照八分裂导线的布置结构尺寸来进行考虑。
（二）特高压输电线路的安全稳定性较难控制
在电力系统运行稳定性控制当中，常规电压等级的区域内电网线路重点把握供应电可靠性，而对于采用特高压等级的跨区域电网而言，更加关注其安全稳定性。系统在发生短路和失稳故障后能否做到快速响应，防止事故大范围扩散是运行稳定性控制的重点内容。
特高压线路的传送功率大于送受端的负荷，特高压输电通道因此发生故障引起了系统功率的不平衡以及线路过载，这些是影响特高压输电线路安全稳定的主要因素。导致传送功率大于送受端的负荷的原因很多，主要表现为线路与变电站设备老化问题产生的故障。
（三）特高压输电线路的实时监测技术手段尚未完善
实时监测技术是输电线路系统运行维护中用于状态检修的一种技术手段，它能够快速收集被监测设施的实时状态，为线路的安全运行提供有力保证。当前使用的常规电压等级架空线路在线监测技术和在线监测系统种类繁多，主要用于特高压线路上的绝缘子防污闪监测、线路覆冰监测、气象数据监测、风偏振动监测和防鸟监测系统等。而特高压输电线路往往做为整个区域或跨区域主网架设，一旦发生非计划停运，将会造成巨大的事故后果，直接影响到电网的稳定运行。
二、特高压输电线路运行维护的相关对策建议
（一）针对特高压输电线路特点对检修工器具进行设计优化
完善的检修工器具是输电线路运行维护的前提条件，不但直接会影响到工作效率， 同时也是现场操作作业的安全保障。特高压检修工器具的研制及应用是提高特高压线路检修水平、线路安全稳定运行的重要保障。因此，有必要针对特高压输电线路特点对检修工器具进行重点优化设计。一方面，采用新型工艺材料， 减轻检修工器具的自重。因为检修工器具多为承力式结构， 要求具备相应的承载力， 而决定重量的最主要因素就是材料性质。在常规线路维护中较多使用的是铝合金材质，重量相对较大。为此，可研究采用材质相对轻便的复合材料和有机材质进行加工。另一方面，在設计工器具时，在满足安全可靠性的基础上尽量优化工器具的功能结构型式。这样可以更加方便现场实际操作。
（二）加强相应的安全稳定性控制措施
因为特高压输电线路的传输容量较大，为避免上述情况造成系统稳定性的破坏，检修运行单位应当采取必要的安全稳定控制措施，并在特定情况下在送端和受端进行切除处理。同时，特高压输电线路还应当完善继电保护装置与安全稳定装置之间的协调配合，用来保障系统在发生特大故障时能够采取必要的控制措施及时准确的控制系统稳定。
（三）利用新技术完善各项监测技术功能
完善各项监测技术功能，首先是要加强对微风舞动、视频、气象和风偏、杆塔倾斜、覆冰等在线监测装置进行完善，通过海拉瓦模型，模拟出可视化的3D显示控制平台，从而实现关键监测点设备状况的实时观察，提升特高压输电线路的运维水平。此外，无人机巡航技术也可以代替传统的人工运行巡视手段，其具有迅速快捷、工作效率高、安全可靠等特点。通常无人机的巡航速度为20—40km/h，是人员巡线速度的几十倍，尤其是穿山越岭.跨林区沼泽湖泊地段，无人机可以不受地域地区的限制和影响；同时，在夏季电力高峰期间，无人机可以采用无间断起飞集中巡视重要故障源点，近距离的观察输电线路，通过配备的红外与紫外成像仪等先进的巡检设备，有效地发现特高压输电线路导地线断股断线、金具松动发热、绝缘子损坏等缺陷，也很大的避免了人员高空作业的风险。
参考文献：
[1]游时恩.超高压输电线路运行维护模式探索[J].广东科技，2013（14）
[2]蔡敏.特高压输电线路运行维护技术的研究现状分析[J].湖北电力，2011（06）
[3]李文利，潘华，梁勇超，刘卫东，马丽，张寒.湖南超高压电网设备状态检修[J].湖南电力，2011，31（01）：3