摘要:±800kV特高壓直流輸電線路具有電壓等級高、輸送效率大、電容量大的特點,在一定程度上能夠促進我國電力企業(yè)的長遠發(fā)展,尤其在我國西電東送的工程中,能夠有效提升電力輸送效率,為國家經濟發(fā)展奠定良好基礎。文章對±800kV特高壓直流輸電線路典型故障進行了分析。
關鍵詞:±800kV特高壓;直流輸電線路;典型故障;電力輸送;電力系統(tǒng) 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM721 文章編號:1009-2374(2016)34-0154-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.075
在我國電力企業(yè)發(fā)展的過程中,±800kV特高壓直流輸電線路的應用是較為重要的,但是由于我國在使用±800kV特高壓直流輸電線路的過程中,經常出現影響其發(fā)展的故障問題,對電力企業(yè)的發(fā)展產生較為嚴重的阻礙作用,因此相關技術人員必須要根據±800kV特高壓直流輸電線路的典型故障進行分析,并且采取有效措施解決故障問題,進而加快電力企業(yè)的進步速度。
1 ±800kV特高壓直流輸電線路基本情況
目前,南方電網公司在使用±800kV特高壓直流輸電線路的時候,一共設置了兩個回路,分別為由普洱至江門的線路、由祿豐縣至增城市的線路,這兩條線路在實際使用過程中,長度有所不同,其線路總長度在2752km左右。至今為止,這兩條±800kV特高壓直流輸電線路在使用的時候,出現了20次左右的故障,在一定程度上,影響著供電效率的提升,對各行各業(yè)的發(fā)展造成了較為不利的影響。因此,相關管理人員與技術人員必須要根據此類故障的特點予以分析,并且制定完善的解決措施,以便于促進±800kV特高壓直流輸電線路使用質量的提升,使其向著更好的方向發(fā)展。
2 ±800kV特高壓直流輸電線路典型故障及解決措施
在我國兩條±800kV特高壓直流輸電線路出現故障之后,技術人員與管理人員分析了故障原因,發(fā)現雷擊故障占總故障原因的74%,山火故障占總故障原因的13%,這就要求技術人員與管理人員根據典型故障原因對其進行解決。
2.1 ±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障
±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障是最為常見的,技術人員在分析的過程中,一定要注重雷擊故障性質、極性的分析,并且制定完善的解決措施。
2.1.1 ±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障性質?!?00kV特高壓直流輸電線在發(fā)生雷擊故障的時候,都是以電繞擊形式對其造成傷害的,在雷擊事故之后并沒有發(fā)生反擊故障。在每次雷擊故障出現的時候,其最大電流幅值為-69kA,與±800kV特高壓直流輸電線路的反擊耐雷水平相比較是很小的。對于每次的跳閘事件而言,出現故障的桿塔接地電阻量值在25Ω左右,都是符合相關設計要求的,根據技術人員與管理人員的分析可知,±800kV特高壓直流輸電線路在發(fā)生雷擊事故之后,其反擊的故障效率是很低的。
2.1.2 ±800kV特高壓直流輸電線雷擊故障極性。在兩條線路出現雷擊故障的過程中,其極性數據的顯示是較為明顯的,極I(+)占總概率的80%,在其出現雷擊故障之后,以自然界中的負極性為主要因素,根據外界實際測量結果,對負極性雷電進行了分析,發(fā)現在雷電故障中,負極性的雷電是最為主要的,相關管理人員與技術人員必須要對其加以重視。
2.1.3 ±800kV特高壓直流輸電線雷擊故障地形。在每次雷擊故障出現之后,發(fā)現雷擊故障中的地形因素也是較為重要的分析內容,容易出現雷擊事故的地形有山峰、山谷等,當桿塔處于此類地形位置中的時候,就很容易發(fā)生雷擊事故。目前,只有兩次雷擊故障發(fā)生在水田中,其地面的傾斜度在60°左右。由此可見,地形地貌情況對±800kV特高壓直流輸電線路雷擊故障產生較大影響,同時邊坡也會削弱線路的屏蔽能力,在一定程度上能夠加大架空低線的保護角,導致導線的屏蔽效率降低。相關研究人員在研究之后表明,當±800kV特高壓直流輸電線的正極處在下坡時,隨著下坡地面傾斜角的增大,正極跳閘率就會提升,一旦地面傾斜角度在30°左右,跳閘率就會增長到5倍左右,這對其造成了較為不利的影響。
2.1.4 ±800kV特高壓直流輸電線雷擊故障桿塔兩側檔距。在兩條線路出現故障之后,發(fā)現±800kV特高壓直流輸電線路雷擊桿塔檔距也是發(fā)生故障的重要因素,其中有幾次雷擊故障中的桿塔檔距大約為1100m,由此可見,桿塔檔距越大越容易出現雷擊事故,主要因為當桿塔檔距大的時候,雷擊入射點就可以避開桿塔直接擊到線路上,導致桿塔上避雷針的使用效率降低。
2.1.5 ±800kV特高壓直流輸電線路雷電故障防治措施。
第一,管理人員要全面地掌握直流輸電線路分布特征,根據實際分布情況展開交流與探討,找出容易出現雷擊故障的區(qū)域,并且制定完善的技術性方案,以便于解決雷擊故障;第二,設計人員要設計出完善的防雷線路,并且根據負極性雷電情況,對導線的線路進行更改,這樣不僅可以保證更好地解決此類故障問題,還能有效提升雷擊故障的防治效率,為其發(fā)展奠定良好基礎;第三,管理人員可以安裝可控放電式的避雷針,主要因為其具有較為良好的迎面導向優(yōu)勢,在對上行雷進行引導的過程中,能夠攔截雷云電荷,這樣就可以有效地對線路進行保護,避免出現影響其安全性的問題。同時此類避雷針造價較低,安裝流程較為便利,對雷擊事故的防治工作產生較為有利的影響。
2.2 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障及解決措施
在2013年的時候,楚雄±800kV特高壓直流輸電線路出現了大面積山火,導致±800kV特高壓直流輸電線路出現一次因為山火原因導致跳閘事件,因此,技術人員與管理人員要對此類故障予以重視,采取有效措施對其進行防治,為我國電力事業(yè)的發(fā)展奠定基礎。
2.2.1 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障現場情況。此次山火故障出現的時候,當地連續(xù)很多天都是晴朗的天氣,并且氣候較為干燥,風速很高,濕度較小,并且在檢查故障點的時候,發(fā)現故障點的位置在202與203之間,其地形坡度是40°左右的斜坡。
2.2.2 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障原因。在發(fā)生山火故障之后,技術人員對原因進行了仔細的分析,發(fā)現很多直流線路的絕緣介質是空氣,但是其空氣的溫度最高可以達到727℃,這就導致出現明顯的熱游離現象,導致發(fā)生山火故障。同時直流線路與樹木都存在電場不均勻的環(huán)境中,當負荷電量增加到一定程度的時候,就會出現影響其實際使用效率的問題。
在導線電荷復活之后,空氣中就會出現成光游離的現象,導致局部電場出現衍生電子崩的后果,其可以與主電子相互融合,并且發(fā)展成為較為強大的注流,使得高電導與“低場強”之間會形成負先導通道,這樣就會降低空氣的絕緣性。另外,在松樹燃燒之后,會向空氣中散發(fā)大量的灰塵顆粒,這就導致在一系列的反應之后,出現線路跳閘的現象。
2.2.3 ±800kV特高壓直流輸電線路山火故障防治措施。在±800kV特高壓直流輸電線路山火故障防治過程中,相關技術人員要注意以下五點:第一,在線路選址的過程中,應該重點分析地形地貌,保證不會將線路分布在灌木叢上或是墳墓集中的區(qū)域,這樣才能從根本上防治此類故障;第二,技術人員與管理人員要對輸電線路巡視工作加以重視,定期或是不定期地對其進行巡視,并且根據巡視的實際情況,制定完善的塔基清理制度,每個月都要設置一次或是兩次的清理工作,主要清理通道內的樹木、灌木或是雜草植物,在一定程度上能夠提高故障防治效率;第三,技術人員與管理人員可以與相關林業(yè)部門合作,通過砍伐工作科學、合理地設置隔離帶,并且隔離帶要參照林業(yè)防火標準執(zhí)行,同時在容易出現山火的區(qū)域中,管理人員設置防火林帶,然后在其中種植樹木,進而形成18m的綠色生態(tài)化的防火隔離帶,這樣才能保證故障防治情況;第四,技術人員與管理人員要對本地的氣候條件加以分析,根據民族風俗等情況,科學、合理地開展防山火宣傳活動,尤其在山火高發(fā)的季節(jié)中,不僅要積極地對其進行巡視,還要設置可以全面觀察的瞭望臺,安排專業(yè)工作人員在瞭望臺中監(jiān)督與管理山火情況,一旦發(fā)現有危險情況,必須及時地報告到上級部門,并且要求上級部門采取有效措施解決問題;第五,相關管理人員可以設置專門的山火檢測部門,并且引進先進檢測儀器,要求檢測人員利用衛(wèi)星遙感技術對火源進行實時的監(jiān)控,一旦發(fā)現有異常升溫的熱電,立即采取有效措施對其進行處理,避免出現故障影響整個線路的安全性。
3 結語
在±800kV特高壓直流輸電線路典型故障分析過程中,相關管理人員與技術人員都要對自身職責加以重視,不斷優(yōu)化故障防治方案,并且引進先進技術,保證不會出現影響其發(fā)展的問題,進而提升電力企業(yè)的核心競爭能力,促進電力企業(yè)向著更好的方向發(fā)展。
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作者簡介:趙玉龍(1990-),男,吉林德惠人,中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司昆明局助理工程師,研究方向:輸電線路。
(責任編輯:小 燕)