交流特高压输电线路关键技术的研究及应用李万强

交流特高压输电线路关键技术的研究及应用李万强

李万强姑丽祖热•,吐尔逊

国网喀什供电公司运维检修部新疆喀什844000

摘要：电力发展离不开电网的铺设，随着中国经济实力的提升，庞大而严密的电网正在征服中国的每一寸土地，它们对中国的工业发展、人民生活水平的改善作出了巨大的贡献。与此同时，面对遍布全国各地，且错综负责的线路情况，做好交流特高压线路的运行维护检查至关重要。这是对人民群众用电安全的负责，对中国电力建设更是有着非比寻常的意义。

关键词：交流特高压输电线路；关键技术；研究；应用

1交流特高压输电线路质量和形成机理

交流特高压自身质量要求高，总优良率要求为100%，因此对交流特高压的质量管理是贯穿整个线路建设。

1.1交流特高压工程概论、特点

交流特高压线路主要是1000kV交流电，以及±800kV直流电。现在将电压等级为主要研究对象。整个输电工程是使用绝缘子等工具将导线固定在铁塔上输电的工程。主要特点是，任务重工期短。交流特高压施工时工程里程较长、混凝土耗材和其他工程比较大。实际工程和计划工程相比十分紧张。在施工中地质复杂，同时设备供应也不能及时跟进，这些造成工期拖延。影响因素众多，交流特高压输电会受到，设计、机械、材料、设备、工程环境、人员素质这些因素影响。

1.2交流特高压输电线路组成

第一，土石工程、基础设施。铁塔结构主要是固定在土地岩石中称重结构。通过塔底承受塔杆载荷并传递到岩石，是整个工程中的重要基础。在正常情况下基础投资为15%-30%，但是工期慢的话有占到一半的。铁塔工程，在这个工程中铁塔作为支撑导线、地线的支撑部分，他们的距离能够在各种环境中满足绝缘要求。架线工程。输电线路中导线拥有良好导电性，主要依靠横截面积保持流通密度，有较大曲率半径，这样的方式减少放电问题。导线作用线路传输中主要部件，除了要满足电力输送，还要保持环保安全、经济合理，这些都对电气性能及机械性能提出很高要求。附属工程，这些主要是保证线路输电安全的附属工程，主要是附属件安装。

2交流特高压输电线路的关键技术

和国外的发达国家相比较，我国在交流特高压输电线路研究上，起步还比较晚，在各个方面还比较落后。但是经过多年的发展，我国交流特高压输电线路也取得了良好的进展。交流特高压输电线路可以解决传统500kV电网稳定性不强、电流短路过大等问题，对于我国电力行业的发展有极大促进作用。目前，我国已经基本上掌握了交流特高压输电线路的关键技术，主要体现在：

2.1外绝缘特性技术

对于交流特高压输电线路，其高度比较高，在雷雨天气很容易受到雷电因素的干扰，从而影响到电力资源的正常输送。在实际中为了全面提升交流特高压输电线路的防雷性能，经常会将外绝缘特性技术应用在线路中。外绝缘特性技术是通过绝缘子串，当线路受到雷电干扰，引起导线、杆塔孔隙间隙时，绝缘子串就会对电压进行自动调节，更好的适应雷电电压，降低了雷电对于线路的影响，提升了线路防雷能力，减少了线路故障的发生。

2.2过电压操作限制技术

从我国当前的实际情况看，交流特高压输电线路大多是用于远距离输电，由于输电线路比较长，导致在线路在运行过程中，会加剧运行成本，所以为了确保电力企业的经济效益，防范因非全相工频谐振过大电压的加大，可以在交流特高压输电线路中应用过电压操作限制技术，设置高压并联电抗器。在具体的应用中由于操作过电压对于塔头绝缘设计会有极大的影响，所以需要结合实验，得出塔头间隙50%以上的电压，依据试验曲线、计算结果等，得出塔头尺寸。而对于交流特高压输电线路，线路运输极长，当电压倍数增大时，空气间隙也会大幅度增加，因此为了保证综合效益，要有效的降低电压水平，保证过电压处于非饱和地带。

2.3导地线技术

在交流特高压输电线路中，导地线技术是十分重要的组成部分，也是实现低消耗的关键。在整个线路系统中，交流特高压线路电池包含磁场、无线电干扰、工频电场、可听噪声等，进行导线分裂改善时，还应该利用大截面导线来提升导线的改善效果。导地线的低电阻可以极大的减少线路运行损耗，同时导地线的机械强度比较大，可以承受相应的机械荷载，确保了交流特高压输电线路的运行安全。

2.4无功平衡技术

在交流特高压输电线路中，由于电流比较大、电压比较高、线路比较长，因此，很容易出现无功平衡问题，所以为了解决这一问题，最大限度的减少系统的无功冲击，可以在线路中安装相应的低压电抗器、高压电抗器、低压电容器、可控电抗器等，做到系统无功平衡。

3交流特高压输电线路运维管理技术调整

3.1调整巡检模式

为提高交流特高压输电线路运维管理综合效果，需要基于传统的人工巡视模式进行调整，积极应用新型技术与手段，利用专业设备，对输电线路运行状态进行在线检测，减少人力资源的投入，节省更多前期成本。交流特高压输电线杆塔基本上均是为双回与多回路设计形式，以高塔最为常见，因此传统的地面人工巡视已经无法满足线路缺陷检修要求。想要有效确认高塔导线、金具、线路通道缺陷，则可以应用无人机、直升机等新型设备，搭配人工巡视方法，对输电线路进行三位一体的全方位巡视。另外，除了可以利用直升机常态巡视，逐塔逐档排查隐患以外，还可以利用无人机来针对居民区、山火区、外破区等特殊区域进行动态巡视监控，及时掌握不同区域输电线路所存在的各类缺陷，然后搭配人工消除隐患的方式，维持输电线路在最佳运行状态。

3.2线路远程管控

为满足社会经济发展，我国电网建设日益完善，交流特高压输电线路覆盖的区域面积不断扩大，这样就使得输电线路与其他项目存在较多交叉，尤其是对于周边开发区、道路施工等工程不断增多。再加上违章施工、炼山造林、吊车碰线等，均会对线路造成损坏，威胁线路的正常运行，同时也使得输电线路运维管理难度增大。因此，需要在原有基础上对运维管理模式进行调整，对交流特高压输电线路安装高分辨率的远程在线监控设备，对周边存在的各类隐患进行实时监控，做到防鸟害、防覆冰、防山火、防污闪监测。同时还需要建设交流特高压输电线路远程在线检测诊断中心，安排专人来负责远程检测设备的管理，采取统一监控、规范管理的方法，形成完善可行的在线监控体系，以求能够实时掌握线路运行状态，第一时间发现遇到的问题，并安排技术人员进行故障排除，使线路可以维持可靠供电。

3.3线路精益化管理

交流特高压输电线路作为电网建设重要部分，其运行效果在很大程度上决定着整个电网供电质量，因此有必要采取有效措施维持其可靠运行状态。在线路逐年增加的前提下，人力资源短缺成为限制运维管理优化的重要原因，想要实现精益化管理，还需要对工作思路进行调整，结合不同季节输电线路运行特点，搭配新型设备、机具，制定科学可行方案，做好各类问题的预防，将运维管理措施落实到细节，争取从根本上来消除存在的各类隐患。另外，还应尽量实现带电作业，以求缩短停电检修时间，减少经济损失。对检修人员进行专业培训，使其具有较高的技能水平，可以在短时间解决线路问题，如金具损坏、悬挂异物及导地线受损等危及、重大缺陷，保证线路安全运行。

4结语

在交流特高压输电线路的维护和检修中，供电企业需要投入更加优良的新兴技术、新型设备，让遍布全国的输电线路集中走向智能化、自动化。只有这样，才能有效降低线路故障的发生率，减轻人力负担，从而提高企业的经济效益，为人民提供更加安全可靠电源。

参考文献：

[1]冯文礼.交流特高压输电线路关键技术的研究及应用[J].商品与质量，2016.

[2]李鹏，颜湘莲，王浩，等.特高压交流GIL输电技术研究及应用[J].电网技术，2017.