特高壓輸電線路維護的難點與對策分析

朱海波 楊力

【摘 要】特高壓輸電線路在實現我國能源配置優化功能的同時，其自身較大的電力系統規模也使得電力系統運行維護面臨更多的難點和問題。本文結合國內特高壓輸電線路的運行情況，在重點分析了運行維護的難點與問題的基礎上，提出了相應的解決對策。

【關鍵詞】特高壓；線路維護；對策

特高壓輸電線路是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級要求下，用以實現電能傳輸的電力網構系統。用以提高電網輸送能力，實現功率較大的長距離傳輸。隨著國家經濟與社會發展步伐的逐步加快，特高壓輸電線路在國家發展規劃中占據越來越重要的角色。尤其是特高壓輸電線路的電損耗小，運行成本低于超高壓和高壓輸電線路，使得其應用更加廣泛。但是，在特高壓輸電線路運行過程中，呈現出形態較為復雜、區域電網間相互影響與依賴愈加明顯、電網中不確定因素逐漸增加等特點，使電網運行面臨更多、更復雜的風險因素。加強特高壓輸電線路的運行維護也成為了特高壓建設的一項后續重點工作。因此，我們必須著力研究特高壓輸電線路運行維護的各項難點及問題，制定出相應的防范和處置措施，才能進一步確保線路運行的安全性和穩定性。

一、特高壓輸電線路運行維護的難點與問題

（一）現有運行維護器具不能滿足特高壓輸電線路運行檢修要求

從現已運行的1000 kV 交流特高壓線路和±800千伏特高壓直流線路來看，雖然大多數原有檢修工器具能夠滿足檢修的實際需求，但是其重量和尺寸和差異性對檢修作業效率造成了一定的影響。尤其是導線荷載較高壓與超高壓線路顯著增強，特高壓線路絕緣子串長達十幾米，且線路路徑長，途經不同污區，使得特高壓線路的防污問題更加突出，按冬季情況考慮10mm覆冰后，線路荷載達到了175 kN。同時，特高壓輸電線路使用的絕緣子串型號規格較大，單穿個數較多，絕緣子串（片）的更換的難度較之一般電壓等級線路要困難許多。此外，為了提高電能輸送效率， 減小過程損耗，特高壓線路采用了八分裂的導線架設形式。這種對導線布置方式的改變，就使得在檢修運維過程中對相應的導線提線工器具進行更正，導線提線器的設計、制作必須按照八分裂導線的布置結構尺寸來進行考慮。

（二）特高壓輸電線路的安全穩定性較難控制

在電力系統運行穩定性控制當中，常規電壓等級的區域內電網線路重點把握供應電可靠性，而對于采用特高壓等級的跨區域電網而言，更加關注其安全穩定性。系統在發生短路和失穩故障后能否做到快速響應，防止事故大范圍擴散是運行穩定性控制的重點內容。

特高壓線路的傳送功率大于送受端的負荷，特高壓輸電通道因此發生故障引起了系統功率的不平衡以及線路過載，這些是影響特高壓輸電線路安全穩定的主要因素。導致傳送功率大于送受端的負荷的原因很多，主要表現為線路與變電站設備老化問題產生的故障。

（三）特高壓輸電線路的實時監測技術手段尚未完善

實時監測技術是輸電線路系統運行維護中用于狀態檢修的一種技術手段，它能夠快速收集被監測設施的實時狀態，為線路的安全運行提供有力保證。當前使用的常規電壓等級架空線路在線監測技術和在線監測系統種類繁多，主要用于特高壓線路上的絕緣子防污閃監測、線路覆冰監測、氣象數據監測、風偏振動監測和防鳥監測系統等。而特高壓輸電線路往往做為整個區域或跨區域主網架設，一旦發生非計劃停運，將會造成巨大的事故后果，直接影響到電網的穩定運行。

二、特高壓輸電線路運行維護的相關對策建議

（一）針對特高壓輸電線路特點對檢修工器具進行設計優化

完善的檢修工器具是輸電線路運行維護的前提條件，不但直接會影響到工作效率， 同時也是現場操作作業的安全保障。特高壓檢修工器具的研制及應用是提高特高壓線路檢修水平、線路安全穩定運行的重要保障。因此，有必要針對特高壓輸電線路特點對檢修工器具進行重點優化設計。一方面，采用新型工藝材料， 減輕檢修工器具的自重。因為檢修工器具多為承力式結構， 要求具備相應的承載力， 而決定重量的最主要因素就是材料性質。在常規線路維護中較多使用的是鋁合金材質，重量相對較大。為此，可研究采用材質相對輕便的復合材料和有機材質進行加工。另一方面，在設計工器具時，在滿足安全可靠性的基礎上盡量優化工器具的功能結構型式。這樣可以更加方便現場實際操作。

（二）加強相應的安全穩定性控制措施

因為特高壓輸電線路的傳輸容量較大，為避免上述情況造成系統穩定性的破壞，檢修運行單位應當采取必要的安全穩定控制措施，并在特定情況下在送端和受端進行切除處理。同時，特高壓輸電線路還應當完善繼電保護裝置與安全穩定裝置之間的協調配合，用來保障系統在發生特大故障時能夠采取必要的控制措施及時準確的控制系統穩定。

（三）利用新技術完善各項監測技術功能

完善各項監測技術功能，首先是要加強對微風舞動、視頻、氣象和風偏、桿塔傾斜、覆冰等在線監測裝置進行完善，通過海拉瓦模型，模擬出可視化的3D顯示控制平臺，從而實現關鍵監測點設備狀況的實時觀察，提升特高壓輸電線路的運維水平。此外，無人機巡航技術也可以代替傳統的人工運行巡視手段，其具有迅速快捷、工作效率高、安全可靠等特點。通常無人機的巡航速度為20—40km/h，是人員巡線速度的幾十倍，尤其是穿山越嶺.跨林區沼澤湖泊地段，無人機可以不受地域地區的限制和影響；同時，在夏季電力高峰期間，無人機可以采用無間斷起飛集中巡視重要故障源點，近距離的觀察輸電線路，通過配備的紅外與紫外成像儀等先進的巡檢設備，有效地發現特高壓輸電線路導地線斷股斷線、金具松動發熱、絕緣子損壞等缺陷，也很大的避免了人員高空作業的風險。

參考文獻：

[1]游時恩.超高壓輸電線路運行維護模式探索[J].廣東科技，2013（14）

[2]蔡敏.特高壓輸電線路運行維護技術的研究現狀分析[J].湖北電力，2011（06）

[3]李文利，潘華，梁勇超，劉衛東，馬麗，張寒.湖南超高壓電網設備狀態檢修[J].湖南電力，2011，31（01）：3