楊 慶 周婧姝 付 燕
(1.國網(wǎng)湖北省電力有限公司宜昌市夷陵區(qū)供電公司,湖北 宜昌 443000;2.國網(wǎng)宜昌供電公司客戶服務(wù)中心計量室,湖北 宜昌 443000)
隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展,人們對于輸送電需求也在不斷提升,如何確保電能穩(wěn)定安全的輸送。已是當下電力行業(yè)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。同時也是電力行業(yè)實現(xiàn)科技化和現(xiàn)代化發(fā)展必須要解決的問題?;诖耍瑸檫M一步確保電力運輸安全與穩(wěn)定,對輸電線路隨時進行監(jiān)測和檢修很有必要,從而有效保證電力系統(tǒng)的安全暢通性,還可以節(jié)省電力企業(yè)大部分不必要的維修費用,對我國電力行業(yè)未來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的影響意義。
電力系統(tǒng)集發(fā)電、輸電、變電、配電等功能于一身,而輸電線路安全穩(wěn)定則是確保上述功能實現(xiàn)的前提。但實際上,由于輸電線路具有輸電距離長、布局范圍廣、承載電能需求呈多樣性變化、布局環(huán)境復雜等特點,因此很容易受到外界因素的干擾,象雷電、暴雪、冰雹等天氣因素干擾,還有地震、海嘯、山洪等自然災害的干擾。上述對于電力系統(tǒng)的輸電線路運行均會產(chǎn)生嚴重的影響,同時還會對線路本身造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞,引發(fā)輸電安全問題。其中最為典型的問題便是會造成輸電線路舞動,在強大的風力及嚴寒的影響下,線路舞動會產(chǎn)生強大機械振動能量,不僅會對線路自身產(chǎn)生嚴重危害,使得線路不堪重荷發(fā)生斷裂,同時也會對桿塔、金具、絕緣子造成強烈沖擊,使其產(chǎn)生疲勞損害。另一方面,我國的用電分布并不均勻,各地區(qū)用電量具有一定的差異性,尤其是在高峰時段,電力系統(tǒng)輸電線路需要面對的壓力更大,一旦出現(xiàn)線路故障問題,將會對電力系統(tǒng)供電安全造成嚴重影響。基于此,做好電力系統(tǒng)輸電線路的監(jiān)測與檢查顯得尤為重要。通過對輸電線路的運行狀況進行密切監(jiān)測,從而能夠第一時間發(fā)現(xiàn)線路故障,及時進行維修,可有效避免輸電線路問題進一步惡化,造成重大安全事故,為人們的日常用電提供有力的保障。
電力系統(tǒng)輸電線路動態(tài)增容主要通過對輸電導線溫度及線路局部環(huán)境光輻射、風速、風向等進行在線監(jiān)測,依靠現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù),通過相應(yīng)計算來確定當下線路輸送容量限額,對于維護線路輸電穩(wěn)定具有重要的意義。輸電線路動態(tài)增容監(jiān)測具有多種方法, 一是導線拉力監(jiān)測方法,它快速計算并確定高壓導線水平拉力值大小。具體來說,首先在確保輸電下路空載的情況下,在導線之間進行拉力測量儀器的安裝,然后就可以通過拉力方程計算得出導線的溫度,該方法的優(yōu)點是能夠直接測量出線路整體溫度,有效減少了氣象監(jiān)測位置數(shù)量布置。二是導線溫度監(jiān)測方法,利用溫度測量設(shè)備測出導線溫度,然后利用熱導方程計算出基本數(shù)據(jù),最終得到線路最大載流量。該方法優(yōu)勢是操作簡便,但需要注意的是,隨著線路距離的增大,線路到導線和風向之間的夾角也會產(chǎn)生相應(yīng)變化,需要充分考慮這一問題,謹慎進行數(shù)據(jù)處理計算。三是氣象監(jiān)測方法,該方法通過對電力系統(tǒng)輸電線路運行所處的環(huán)境進行實時監(jiān)測,如光照、風速、天氣狀態(tài)等,由于在監(jiān)測方式上沒有直接接觸輸電線路,因此這種監(jiān)測方式不易受到電力線路高壓環(huán)境的影響,但應(yīng)注意的是,每隔一段時間就要做好風速計量儀等儀器校準工作,避免外界天氣因素干擾監(jiān)測精度。
對于電力系統(tǒng)多數(shù)輸電線路來說,在架設(shè)方面都屬于是高空架設(shè),因此隨著時間的推移,懸掛在桿塔等支撐物之間的導線會出現(xiàn)松弛下垂現(xiàn)象,也稱之為弧垂。為避免該現(xiàn)象對輸電下路運行造成影響,需要對輸電線路進行弧垂觀測,觀測方法主要有兩種,一種是角度法,該方法通過對設(shè)置的觀測桿塔加以利用,并結(jié)合幾何公式計算得出滑輪槽與儀器之間的距離S,具體公式為S=h1-h2-h3。在該公式中,觀測點桿塔觀測的掛線橫擔為h1,測量儀器高度為h2,橫擔至滑輪槽的高度為h3。另一種是等長法,通過在觀測基桿上綁定弧垂板,綁定順序是先高后低,然而利用三點一線的原理計算出距離。在進行觀測時,需要觀察者與弧垂板、觀察桿塔站立在同一平面內(nèi),從而避免虛光現(xiàn)象,提高觀測準確度。
輸電線路的檢修是線路檢修重要的組成部分之一,在具體對不同元件進行檢修時,相應(yīng)元件都有著各自明確的標準,其中絕緣子的監(jiān)測方法主要分為2種,分別是分布電壓監(jiān)測和零值電阻監(jiān)測。根據(jù)絕緣子老化率不同,監(jiān)測周期也有所不同,若老化率連續(xù)4年老化率都在2 ‰以內(nèi),監(jiān)測周期可定位每4年一次;最多不可超過5次;連若老化率連續(xù)4年在2 ‰~3 ‰,監(jiān)測周期為每2年一次。對于跨越物監(jiān)測來說,應(yīng)以巡視線路狀態(tài)為依據(jù),對被跨越物地點、位置與電力和通信線的交叉角等進行及時修正。二對于雷電監(jiān)測來說。應(yīng)對雷電的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行仔細整理分析,例如相關(guān)電流強度、密度、時間等數(shù)據(jù)。在塔桿監(jiān)測方面,監(jiān)測內(nèi)容眾多,主要包括桿塔撓曲度、傾斜度、鐵件腐蝕、砼桿裂紋、桿塔和基礎(chǔ)沖刷情況、拉盤基礎(chǔ)位移值等。此外,還應(yīng)做好導線監(jiān)測工作,在具體的監(jiān)測過程中,應(yīng)采用拉力測量儀,測算出導線拉力數(shù)值,最后利用拉力方程計算出導線溫度,通過溫度判斷導線運行狀態(tài),實現(xiàn)對導線運行狀態(tài)的有效監(jiān)測。
在具體進行架空輸電線路檢修的過程中,應(yīng)嚴格按照在國家以及地方相關(guān)政府的規(guī)定(例如《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測管理系統(tǒng)規(guī)范》《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導則》等)進行,并定期做好輸電線路的檢修工作。絕緣檢修的主要工作是做好緣子瓷質(zhì)端子的清潔,在清潔過程中,應(yīng)嚴格遵循國家對污染監(jiān)測的規(guī)范標準進行,由于二級以上的污染區(qū)環(huán)境具有良好的清潔度,因此可以免除絕緣端子的檢修工作。通常情況下,在進行金屬檢修時,為確保檢修安全。需要相應(yīng)專業(yè)工作人員定期巡視和排查;在進行電氣連接檢修時,需要利用紅外監(jiān)測技術(shù)配合輔助完成。
隨著我國線路檢修技術(shù)的發(fā)展,在輸電線路的防雷監(jiān)測方面技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,由于受避雷針設(shè)備更新較快等客觀因素影響,因此在避雷針選擇上需要稍加改善。當下國內(nèi)外在避雷器選擇上更加傾向于硅膠為材料制作的避雷器,相對于傳統(tǒng)瓷制外套避雷器易碎、易爆炸、穩(wěn)定性差等弊端,以硅膠為材料制作的避雷器更加安全實用,只需要在安裝前作好交接和帶電實驗確保其性能質(zhì)量良好即可。此外,還需要對外電源加以改善,通過在電路中對零值瓷瓶加以更換,然后在線路中增添絕緣子,這樣就能夠有效改善輸電線路的絕緣水準,但要保證設(shè)備離地面的距離足夠安全。
綜上所述,輸電線路安全穩(wěn)定性在電力系統(tǒng)中的作用非常重要,其有效保證了電力系統(tǒng)功能的實現(xiàn),為人們提供了更為安全、穩(wěn)定的電力供應(yīng)。因此必須要做好其在電力系統(tǒng)輸電線路的監(jiān)測與檢查,結(jié)合實際情況做好對檢測與檢查方法的應(yīng)用,從而有效保證電網(wǎng)輸電線路的輸電穩(wěn)定性,保持輸電系統(tǒng)的平穩(wěn)性,為人們生產(chǎn)用電和生活用電安全提供有力的保障。