湖南网建工程股份有限公司 湖南省衡阳市雁峰区 421001
摘要:在我国,随着特高压输电网络的引入,远程和海量电力传输已成为日常运作的核心,然而随之而来的线路运维挑战也随之升级。为了强化我国电力系统的稳固与效能,电力管理部门正不断强化运营的监督与管控策略。针对实际工程操作中遇到的技术瓶颈,我们探索并提出了一套切实有效的解决方案,旨在优化维护流程,确保建设工程既高效又安全,以应对日益严峻的运维环境。
关键词:高压输电线路;运检技术;应对措施
1高压输电线路运检工作技术难点
1.1高压绝缘子更换作业难度较大
高压输电线路中的绝缘子作为电力塔的关键组件,在持续且复杂的运行环境中扮演着至关重要的角色。它们全天候运作,时常面临空气污染、气温波动、鸟类排泄物甚至雷击等多重挑战,这些因素可能导致绝缘子损坏、性能减退,从而对电力网的安全构成威胁。因此,定期检查和可能的更换变得至关重要。然而,这个过程并不简单,因为高压线路的绝缘子通常由一系列不同型号、数量适配线路电压的绝缘片精心组合而成,如抗污爬距长的绝缘子、直径庞大的绝缘体,以及用于固定导线的V型绝缘子等。由于它们位于高空铁塔的核心位置,高空作业的难度极高,使得绝缘子的更换成为输电线路维护中的重大难题。尤其在当前,为了减少停电对电网稳定的影响,许多地区尝试在不停电的情况下进行带电更换绝缘子,但这无疑增加了技术难度和风险,对输电线路运维人员的体能、心理素质和技术技能提出了更高的要求。
1.2检修工器具作业技术的难点
高压输电网络以其广泛的覆盖范围、多变的沿线生态环境和延伸的线路长度而著称,电力传输过程中的安全性与稳定性至关重要。确保这种关键设施的持续高效运作,日常维护与检查工作显得尤为关键。高压输电线特有的构造特性,如高耸的塔架、庞大的导线直径、巨大的绝缘间隙以及非标准的绝缘子链结构,使得其维护和修理工作极具挑战性。针对不同部位和角度的检修需求,对所使用的工具设备,无论是重量、规格还是耐压强度,都提出了严格的性能指标。这就要求线路维护人员不仅要有精湛的专业技能,还要能突破使用各类复杂检修工具的技术难关。
1.3高压输电线路停电检修影响巨大
在现代电力网络中,由高压输电线路构建的核心传输系统具有显著特征,它们覆盖范围广泛,线路跨度悠长,运营模式多元且精密。一旦输电线路竣工并投入运作,传统的基于停电维护的方式几乎不再可行,除非遭遇极端的必要性才会暂时中断高压线路供电。这是因为高压输电线路的维护停役绝非小事,它需要经过严格的审批程序,并需提前向公众公告,考虑到电力在现代社会中的不可或缺性。一旦高压线路断供,首先会引发电力短缺,可能导致受电区域大面积甚至全面性的电力危机,其潜在后果难以估量。此外,高压线路的停电还可能对整个高压电网构成显著风险,威胁到电力传输的稳定性和安全性。
2提升高压输电线路运检效果的技术措施
2.1研制专用工具提高工效
传统的输电线路装置主要侧重于承载功能,然而近年来技术革新推动了特殊绝缘链的广泛应用,如大口径防鸟绝缘器、复合绝缘组件、玻璃终端绝缘件以及超长高压绝缘链和V形绝缘链,这无疑对绝缘链性能提出了全新的挑战。为了满足大修工程的独特需求,研发专用工具成为当务之急。在设计这类工具时,除了注重承载力的提升,还需兼顾刀具的重量和设计形式,这意味着从传统的铝合金工艺转向更为先进的钛合金制造工艺。对于大型且重量显著的设备,我们不再局限于单一的整体结构,而是倾向于采用模块化分体设计,以提高操作灵活性。例如,超高压管道吊装设备,已不再依赖传统的链条或绞车提升,而是引入了高效的液压升降系统,以实现更高效、安全的作业。这样的变革体现了科技进步对提升输电设施维护效率的深远影响。
2.2应用新型绝缘材料
由于热效应或频繁的电气冲击导致自爆现象频发,这虽然提供了某种程度的监控指标,但同时也增加了更换自爆绝缘子的工作负荷。在这种情况下,全面替换绝缘子显得必要,特别是转向采用长型、高强度且具备多层结构的瓷质绝缘元件。这类绝缘器的优势显著,包括电流泄露控制优良、抗环境影响强、自我清洁能力强,即使在高电压下也能保持良好的绝缘性能,机械强度极高,且无需额外校准。其简便的安装过程使得在更换后,输电线路的日常运维任务明显减轻。
2.3加大直升机(含无人机)巡线技术应用
随着电力网络结构日益复杂且规模日益庞大,传统的运维手段已逐渐暴露其局限性。传统的垂直井道检查方式因攀登困难、精度受限以及低效的人力投入,正被新兴的技术所取代。如今,结合有人驾驶直升机、无人机及人工监测,已经成为一种更为先进、科学且高效的维护策略。这种直升机巡检体系具备高效能、高科技含量、无地域局限和高度可靠性等显著优势。在飞行任务中,直升机搭载红外相机,精确捕捉线路中的线束、张力管、跳线夹等关键部件,以及地线夹、配件、防震锤和绝缘子的状态,并对收集的数据进行深度处理。借助望远镜、摄像头和飞机内置的透视镜头,对塔基设施、地线延伸部分、绝缘子等进行详尽的运行状态评估,同时也记录树木生长、地理环境和交通动态。这一系统实现了连续、均匀的巡检路径,不受峡谷、河流等地理障碍的影响,显著弥补了人工视觉和地面红外监测的不足,提升巡检效率。直升机的运用不仅局限于输电线路,还拓展至电力系统的多个领域,突破了人工操作耗时长、步骤复杂、人力需求大以及难以触及某些区域的局限。相比之下,无人驾驶的微型无人机在短距离内进行巡逻,以其灵活的机动性和对环境的适应性见长。
2.4加强在线监测
当前的配电网管理体系由电力供应商主导,其结构普遍采用辐射式设计,主要负责实时监控、操作和调度任务,这些任务在传统情况下相对简单,主要包括信息收集、开关操控和能源分配。然而,分布式光伏的引入显著提升了这一系统的复杂性,尤其是对于可能产生的“孤岛效应”问题,需要特别关注并实施有效的预防措施。当分布式光伏采用“自给自足、多余电量上网”的模式,并脱离主配电网独立供电时,若继续向周边用户电网输送电力,就可能形成“孤岛”状态。在这种孤立状态下,电压和频率不再受电网调控,任何超出正常范围的变化都可能对用户的设备构成潜在威胁。电压过高或过低,可能导致设备损坏;而负载容量过大超过逆变器额定容量,将使逆变器面临过载风险,甚至可能引发逆变器的烧毁。此外,如果在主配电网进行停电维护或施工过程中,分布式光伏的防孤岛保护功能失效,不仅会增加工作人员接触电网的风险,还可能对检修或施工活动造成干扰。因此,对分布式光伏的管理与防护措施至关重要。
结论
总结分析,高压输电技术的演进促使电力输送网络结构日趋繁复,这无疑加大了高压输电线路维护的科技挑战,尤其是在带电状态下进行常规的线路检修工作,对专业人员构成了严峻的高空作业风险和复杂任务。为了提升线路维护的效率和精确度,我们亟需不断攻克技术难题,借助创新技术和设备,实施有针对性的解决方案。
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作者简介:申艳秋,出生1989.9.18,女 ,现居湖南衡阳,现任企业副总经理,2013.12取得助理工程师资格,2021.6取得国家注册类二级机电工程建造师,2021.12取得电力系统及其自动化中级职称,2023.3取得国家注册类二级建筑工程建造师,2023.11取得建筑工程中级职称