高压输电线路运检工作技术难点与应对措施探讨

李佳洋 余旺 邬建民

国网江苏省电力有限公司太仓市供电分公司 江苏 苏州 215400

引言

高压输电线路由于高电压及远距离两个特点，在输送电能、连接电网及电气设备的工作中承担主要责任，其不仅是电网的主干网架，还保障着电力系统平稳运行。与此同时，最容易产生故障的线路也是高压输电线路，其大多途经恶劣的自然环境，且分布距离广，在这种条件下，风偏、覆冰、雷击、树枝短接等均可能是导致高压输电线路的短路故障的原因。

1 架空高压输电线路特点分析

1.1 参数复杂

架空高压输电线路在实际运行的过程中，各类参数非常复杂，线路的结构参数较为烦琐，主要因为架空高压输电线路的高压杆塔桩存在较多的绝缘子和长度较高的绝缘子串，整体的高杆塔吨位大，一旦发生倒塌事故，将会引发严重经济损失，因此线路结构参数非常复杂，对各类零部件的要求极高。其次，架空高压输电线路运行期间额定电压，周围带电体的电场强度高，再加上沿线的地理环境复杂烦琐，可能会穿越峡谷高山，因此整体线路的参数较为复杂，需要科学合理进行设计和施工，确保结构的设计质量和施工质量符合标准规范。

1.2 可靠性要求高

通常情况下，架空高压输电线路在实际运行的过程中，对可靠性的要求极高，主要原因是架空高压输电线路需要输送的电力能源容量很大，在电网电源点方面与负荷中心方面具有一定的重要作用，如果发生风险隐患问题或是安全事故，不仅会引发严重的经济损失，还会对供电安全性造成危害，因此整体供电系统运行期间架空高压输电线路具有可靠性要求高的特点[1]。

2 高压输电线路精益化运维管理中存在的问题

2.1 人员管理问题

在新技术出现以前，传统的高压输电线路运维工作技术含量较低，导致电力企业不重视高压输电线路运维人员的培训，运维人员的能力得不到提升，阻碍了精益化管理工作的推进。另外，没有建立科学的人员评价体系，无法准确评价运维人员的工作水平，运维人员优化替代工作无法进行，有些运维人员工作水平低，容易造成重大工作失误。

2.2 技术整合问题

传统的高压输电线路巡视工作主要由人工完成，对人员素质要求不高，随着科学技术的发展，许多新技术、新方法在高压输电线路巡视工作中得到了应用。但是，新技术并没有得到有效整合，面对大量的新、老技术，没有明确的巡视重点，没有建立完整的运维体系。如何将新巡视技术与传统运维技术有效结合，建立全方位、多层级高压输电线路运维体系，真正实现提质增效，成为亟待解决的问题。

3 无人机巡检的特殊优势

将无人机技术应用到高压输电线路的电力巡检中，相比于以往以人工为主的作业模式，其优势主要体现在以下两个方面：一是能够显著降低巡检人员的劳动强度，保障人员的安全。由于高压输电线路大多修建在山区，不仅交通不便、道路崎岖，而且相邻铁塔的海拔落差大、相隔距离远，给电力检修增加了难度。而使用无人机巡检，不受地形影响，可保证全天候巡检作业。利用无人机搭载的高清摄像机，可以清楚地观察到高压输电线路的运行状态和故障类型。不仅显著提高了巡检效率，而且还能降低人员劳动强度。二是提高了高压输电线路的运维质量。高压输电铁塔的高度通常在几十米到上百米不等，并且铁塔上的金具、绝缘子串数量较多，如果人工检修作业难度较大，并且很难及时发现隐蔽的故障缺陷。相比之下，使用无人机开展自动巡检，则能够近距离的拍摄高压输电线路的导地线、绝缘子、金具，如果存在质量缺陷可以通过拍摄所得照片观察到。这样就保证了故障缺陷能够被第一时间发现、处理，从而显著提高了高压输电线路的运维质量，避免发生严重的电力故障[2]。

4 提高高压输电线路运检效果的技术措施研究

4.1 绝缘子污秽在线监测

在高压输电线路故障中，污闪现象会直接影响线路外绝缘。如果输电电路穿过丛林，或是沙化严重的地方，卷起尘土，就会导致高压输电线路的污秽累积，当到达一定程度后，绝缘子的电气强度会严重衰减，而在低压环境下，绝缘子就会发生闪络。在高压输电线路故障统计中，绝缘子污闪现象发生频率仅次于雷击，但是，其造成的损失却远高于雷害。在高压输电线路的在线监测系统中，对于绝缘子污闪现象的监测可分为接触式监测和非接触监测两种方式，如激光、红外线、激光、超声波、电晕摄像机等都是属于非接触式监测，其不仅造价比较高，而且受到环境因素的影响比较大，从而造成采集数据的精度不太高。对于绝缘子污秽现象的监测，一般都会采用表面污层电导率法、等值盐密法以及最大泄漏电流法等一些测量方法。根据目前的研究数据表明，考虑环境温度和湿度，以及导线中的电压等因素的泄漏电流监测方案，能够全面地分析出绝缘子的污秽情况，基于该方法的传感器也有着非常高的精度，从而提升对该高压输电线路故障的准确判断。

4.2 防雷接地的科学设计

架空高压输电线路工程设计期间需要注意防雷接地的合理设计，通过设计和完善防雷接地系统结构，确保在雷电等恶劣天气下电力系统能安全稳定运行。首先，因地制宜进行避雷线路和避雷保护措施的设计，合理设置能够预防雷击的导线，减少经过干塔的雷电流，降低塔顶方面的电位与导线的耦合作用，这样在一定程度上能够减小线路绝缘子电压，起到一定的导线屏蔽作用，避免感应过电压对线路造成安全威胁。其次，杆塔防雷接地设计期间应严格进行接地电阻的控制，改善线路的耐雷性能，确保接地电阻符合标准规范，预防雷击事故造成不利影响，提升整体的防雷接地设计效果。最后，电力线路防雷设施设计的过程中需要按照当地区的雷电事故发生规律，合理进行中性点接地的设计、线路绝缘的设计、自动化重合闸设备的设计等，提升防雷设计的效率效果，有效预防发生雷电风险问题。

4.3 高压输电线路温度监测方式

高压输电线路的温度也是至关重要的参数，其数据采集的准确性也会直接影响在线监测系统对故障的判断。如今，测温技术种类也繁多，并且趋于成熟，高压输电线路由于都是处在室外，受自然环境的影响非常大，如北方寒冷、南方炎热、西北地区沙化比较重等，因此，要综合考虑地区环境气象因素，挑选合适的测温方式，以确保采集数据的准确性。温度测量的方式可分为两大类：第一类，接触式测温方案，该方法是利用物体热平衡原理，在测量过程中，将温度传感器与被测导线直接接触，那么，它们的温度就会在同一数值上，传感器就会实时记录导线的温度，并传递给数据处理单元，最后，该单元通过网络通信系统传输给在线监测系统平台，从而完成导线温度的监测，该方案具有较高的精确度，测温技术也趋于成熟，其常用方法主要包括K型热电偶测温、热敏电阻测温等；第二类，非接触式测温技术，其是通过能量辐射情况来计算出被测物体的温度，从而不必与被测物体直接接触，一般都会采用热电型或光电探测器作为检测元件，其原理与红外温枪非常相同，虽然该方法测温范围大，使用寿命比较长，但是，测温探头与导线之间必须无遮挡，而且在高压输电线路中，该测温装置不易安装。

4.4 张力放线

张力放线是利用牵引机以及张力机来实现导线的展放施工，在施工过程中，导线与地面保持一定的距离。在通常的情况下，地线牵引绳展放比较容易操作，可以直接使用导引绳进行展放。地线展放过程中一般使用铝包钢线、钢芯铝绞线或者是钢铝混绞线。在施工过程中如果光缆的长度小于7m，施工人员可以进行牵引操作，在临锚施工结束之后，要将全部的光缆进行安全的退出，然后方可牵引。导线牵引绳展放施工，通过小牵引机与小张力机协调配合，一牵一张使导引绳到达牵引绳位置，注意，在施工过程中，如果牵引绳规格较大，只需要进行过度牵引。导线的展放需要进行张力放线施工，在施工过程中，各个岗位仍当按照统一的指令协调作业，确保牵引机和张力机之间的配合，保证处于一定的张力平衡状态。注意应当及时更换牵引绳盘，保证施工的顺利进行。

4.5 导地线的连接及紧线施工

为了确保施工能够安全顺利地进行，因此，导地线的连接十分的关键。在施工过程中，一定要确保导地线接地的质量。一般情况下，会采用液压的连接，在导地线连接施工中，要严格按照相关的工艺标准和技术要求、操作规程，确保压接的施工工艺和质量。剪线施工也是高压输电线路架线工程的重要环节之一，可以保证输电的稳定性，高压输电线路中，高质量地紧线施工，可以确保电力供应的平稳安全运行。紧线的施工中，又可以分为直线塔线施工以及耐张塔紧线施工两种，施工中采用的方法有单线法，双线法、三线法等多种方法，而在不停电跨越架线施工中，单线法是最适宜的。在施工过程中，一定要注意不要过度的牵引紧线。

4.6 节能导线的电气性能

高压输电线路设计中，节能导线的电气性能是导线选择的关键条件。首先，需考虑到导线载流量对系统输送容量的需求，尤其不能忽略运行温度条件变化的影响。在进行导线选择时需进行导线技术参数的详细分析，要在合理的运行温度条件范围内对输送容量进行计算，保证导线的使用寿命周期符合设计要求，避免导线的性能不稳定引起的高压输电安全隐患。其次，同等截面的节能导线的输送容量较普通导线可提升1倍左右，但不同类型的节能导线的电阻损耗也存在一定的差异。

4.7 合理选择节能导线的类型

不同的节能导线性能各有差异，如果导线选择不合适，不仅会影响到高压输电线路容量的正常输送，还有损电网运行的安全和稳定，同时还会增加建设投资成本。所以，在进行高压输电线路设计时，应以建设低碳、绿色电网的重要精神为出发点，积极采用新技术和新材料，既保证高压输电线路设计的安全可靠，还要保证其经济效益和节能效益，同时还要满足未来一定时期内发展的需求。要对导线的各种性能、造价以及导线在输电过程中产生的噪声、无线电干扰等多种因素进行综合比选，确定导线类型[3]。

4.8 有效落实工作人员岗位责任制

为确保输配电线路稳定安全运行，相关工作人员的正常工作也至关重要。因此，在输配电线路的日常运行、维护和管理过程中，电力企业应定期组织输配电线路工作人员进行线路故障分析、讨论和学习工作会议，培养员工的安全运行意识；此外，还要注重工作人员岗位技能培训，引导学生积极学习输配电线路专业操作知识，确保能够熟练操作各项任务。在此过程中，线路运营商也应积极总结工作经验，不断提高专业水平，从而更好地参与工作。

5 结束语

总之，与传统的高压输电线路停电架线施工相比，不停电跨越施工技术具有极高的经济性和优越性，在施工过程中，可以保证电力正常的供应，保证电网安全可靠运行，另外可以极大地减少施工的成本投入，提高工作的效率，因此，值得推广以及应用。在应用过程中，应当严格地按照有关的规定进行操作，严格遵守操作流程及相关的技术要求，加强监督和管理，确保工程的安全顺利实施。从而促进电力事业的持续稳定发展。