±800kV特高压直流输电线路的运行维护与带电作业

2016-07-12 13:05李虎安
大科技 2016年32期
关键词:带电作业特高压杆塔

李虎安

(中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 云南昆明 650217)

±800kV特高压直流输电线路的运行维护与带电作业

李虎安

(中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 云南昆明 650217)

近年来,随着我国电力事业的发展以及社会用电量的增加,特别是±800kV特高压直流输电技术的日趋成熟,从而促进我国电力资源的长距离、大功率输送。但是,由于±800kV特高压直流输电线路具有海拔高、场强大、电压高的特点,故而使得其在实际运行的过程中容易遭受到外界的影响,使得电力输送存在一定的故障风险。加强±800kV特高压直流输电线路的运行维护,开展线路带电作业是保证电网安全的有效手段。

±800kV特高压;直流输电线路;运行维护;带电作业

南方电网公司±800kV云南楚雄-广东穗东的特高压直流输电工程,是国家“十一五”重大科技攻关项目,是国务院振兴重大装备制造业的领航工程,楚穗直流输电工程是世界上第一个投入商业运行的±800kV直流特高压输电工程,也是国家特高压直流输电的示范工程。该工程西起云南省楚雄州禄丰县,东至广东省广州增城市,途经云南、广西、广东三省(区),线路全长1373km,额定电压±800千伏,输送容量500万kW,2009年6月开始单极投入运行。

±800kV云南楚雄-广东穗东的特高压直流输电工程的建设在我国和世界的电力发展史上都具有里程碑意义,是世界输变电技术创新和我国电网发展方式转变的标志性工程,其建设有利于推动我国输变电技术的发展,优化区域资源配置。

为了确保±800kV输电线路能够发挥出最大的效益,运行维护单位必须加强对输电线路的运行维护,并进行必要的带电作业。本文基于此,主要分析楚穗±800kV特高压直流输电线路的运行维护与带电作业。

1 ±800kV特高压直流输电线路的运行维护措施

(1)±800kV楚穗直流线路安宁局管辖段起于云南省楚雄州禄丰县和平镇三湾村的±800kV楚雄换流站,终到云南省昆明市寻甸县小街镇黎树老村。线路所经区域以山地丘陵为主。全长121.411km,共242基铁塔,其中耐张塔49基(含分体塔2基),直线塔(含直线转角塔)193基。杆塔呼称高度最大值83m位于195#塔,所辖段杆塔平均高度55.4m。线路途经最高海拔点位于50#塔,海拔为2543m。档距最大值位于108#~109#档,长度为1270m。

(2)全线架设双避雷线,负角保护值为-11~-15°。在土壤电阻率较高地段,51基杆塔接地网加装有接地模块。

(3)管辖段冰区分3种,设计覆冰厚度10mm冰区(分6段)长度约92.3km,15mm冰区(分2段)长度约12.2km,20mm冰区(分4段)长度约17.2km。

(4)管辖段设计污区分为轻、中、重3种。重污区段位于#199~#220段,该处为嵩待高速穿越段。

关于±800kV特高压直流输电线路的运行维护措施,笔者进行了相关总结,具体内容如下:

1.1 加强±800kV特高压直流输电线路的防雷保护

由于我国的±800kV特高压直流输电线路多架设在海拔高的地方,加上其自身的电压较高,故而在实际的运行过程中容易遭受到雷电的攻击,不利于电力运输的安全性以及稳定性的保障。基于此,我国电力部门在进行±800kV特高压直流输电线路的运行维护过程中,加强了对于该线路的防雷保护。

在进行雷电的防护过程中,需要技术人员加强对于雷电绕击的防护。通过相关的研究可以得知:雷电绕击导线的概率与避雷线保护角的设置有着密切的关系。一般情况下,避雷线的保护角越小,输电线路遭受到绕击概率也就越低。基于此,电力维修人员在进行防雷电绕击的过程中,普遍采用减小避雷线的保护角的方式。

此外,在实际的防雷过程中,超高压输电公司昆明局的运行维护人员还采取了诸如降低杆塔的冲击接地电阻、及时检测、更换绝缘子等措施,并在日常的工作过程中加强了对于输电线路的定期巡视以及检测,从而将老化的零部件进行更换,从而在最大程度上减少了安全隐患出现的概率。

笔者以±800kV楚穗直流线路防雷保护措施为例,进行具体的阐释。2011年5月12日15时,超高压输电公司昆明局检测到±800kV楚穗直流线路中#0077、#0078出现落雷,并造成了输电线路的异常情况。电力维修技术人员在实地的勘察过程中发现#0078为易受雷击地形,其异常杆塔位于山头(局部制高点),其线路跨越山谷,易形成雷电云。

基于这样的发现,电力技术维修人员在实际的作业过程中采取了两个方面的措施:①利用雷电定位系统,收集雷电活动记录,针对±800kV楚穗直流线路类似故障区段地形杆塔进行比对,划分出楚穗直流线路多雷区,对多雷区采取综合性防雷措施,提高防雷能力。②加强对于绝缘子等老旧设施的更换,并逐步采用了新型的避雷设备,从而减少了输电线路遭受雷击故障出现的概率,促进±800kV楚穗直流线路运行的安全性能的提升。

1.2 提高±800kV特高压直流输电线路的污闪电压

为了进一步促进±800kV特高压直流输电线路的正常运行,电力技术人员在进行日常的运行维护过程中,需要加强低于线路的污染电压的提高,从而防止由于线路表面因为灰尘等污染物过多而导致的输电线路运行故障。

在这一过程中,需要电力技术人员加强对于大吨位、高强度的复合绝缘子的使用。之所以大批量的使用复合绝缘子,主要是因为该零部件具有超强的憎水性以及耐污能力,故而在实际的使用过程中能够起到较好的防污闪效果,并促进运维工作量的降低。

除此之外,在实际的作业过程中,还需要技术人员在污染严重的区域进行PRZV涂料的喷洒,从而促进绝缘子憎水性的增强,从而进一步提高绝缘子串的防污能力,实现其抗污闪能力的提升。

1.3 加强污区图的制定与修订

此外,在实际的线路运行维护的作业过程中,技术人员还需要结合线路铺设的实际状况,加强对于硅橡胶增爬裙的安装,并促进带电清扫技术应用,促进电网污情预警系统的建立健全。事实上,该系统的构建,不仅能够帮助电力技术人员加强对于大气环境污染值、气象参数值、绝缘子表面盐密值等数值的监控,还能够在相关数值超过规定值的过程中,先进行故障预警,随后在采取防治措施。

1.4 提高特高压直流线路的抗冰害能力

前文提到,由于我国的±800kV特高压直流输电线路多架设在海拔较高的区域,故而电力线路在实际的运行过程中容易遭受到冻害的影响,使得输电线路在运行的过程中出现故障,导致电力运输的安全性以及稳定性遭到不同程度的破坏。

基于此,我国的电力部门在进行±800kV特高压直流输电线路的运行维护作业的过程中,需要加强对于该线路抗冰害能力的提升。在这一过程中,一方面需要加强对于线路架设路径的科学选择,尽可能的规避多雨地区以及水系发达的区域。另一方面,当线路架设的过程中无法规避上述的区域时,电力技术人员需要加强对于杆塔的增设,并尽可能的缩减档距。

事实上,该措施的实施,能够在最大程度上缓解杆塔的荷载力,并减少了因为脱冰的不均匀性而导致的导地线相碰撞事故出现的概率。最终促进了相关效益的取得。

1.5 ±800kV特高压直流输电线路的带电作业分析

按照我国电力行业的相关规章制度而言,一般情况下,在雷、雾、雨等恶劣天气的状况下,电力技术人员是不能够进行任何形式的带电作业。基于这一状况,相关人员在进行±800kV特高压直流输电线路的带电作业的过程中,需要加强对于过电压的操作。

相关的电力作业实践显示:只有当直流输电线路先出现导线对地短路或由于逆变站的负荷引起的过电压情况之际,电力人员才需要进行过电压的操作。基于此,电力部门就需要加强对于±800kV特高压直流输电线路带电作业的过电压基准值的明确,继而由此促进相关作业效率的提高。

除此之外,相关的电力技术人员还需要加强对于±800kV特高压直流输电线路的带电作业安全距离的合理制定。事实上,相关技术人员在进行±800kV特高压直流输电线路的带电作业过程中,为了进一步促进相关技术人员自身的安全以及相关工作的有序开展,需要相关的人员加强对于带点作业安全距离的确定。其中需要相关技术人员加强对于输电线路上方的横担以及侧面塔身的两种工况的安全距离的确定。

2 结语

随着我国社会的发展以及经济的繁荣,使得我国的社会生产、生活对于电力资源的需求量日益上升。在这样的背景之下,我国的电力部门加强了对于±800kV特高压直流线路的建设,本文基于此,主要分析了±800kV特高压直流输电线路的运行维护四种措施,分别是:加强±800kV特高压直流输电线路的防雷保护、提高±800kV特高压直流输电线路的污闪电压、加强污区图的制定与修订以及提高特高压直流线路的抗冰害能力,并对±800kV特高压直流输电线路的带电作业进行了阐述。笔者认为,随着相关措施的落实到位以及我国电力部门的努力,我国的电力事业必将获得长足的发展,并最终以此为基础,促进相关的经济效益以及社会效益的取得,推动我国社会的发展以及进步。

[1]超高压输电公司安宁局《±800kV楚穗直流线路现场运行规程》.

[2]《云南至广东±800kV直流输电工程(楚雄换流站~田林八桂段)设计说明书及附图》.

TM84

A

1004-7344(2016)32-0120-02

2016-10-25

李虎安(1963-),男,工程师,大专,主要从事电网特高压输电线路运行管理工作。

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