陳容輝
國網(wǎng)福建省電力有限公司福清市供電公司,福建 福州 350300
我國的輸電線路隨著經(jīng)濟發(fā)展而不斷增加,這也提升了輸電線路運行檢修的難度,暴露出傳統(tǒng)運行檢修工作中存在的問題。同時,輸電線路的雷擊問題也有所增加。因此,文章主要對輸電線路運行檢修以及防雷技術展開綜合分析,對促進輸電線路運行檢修技術和防雷技術的發(fā)展具有積極意義。
輸電線路運行檢修工作范圍廣,具有一定的風險性,隨著輸電網(wǎng)絡的不斷發(fā)展,其工作內(nèi)容不斷增加。
(1)絕緣子檢測。對輸電線路及設備進行運行檢測,明確線路及設備運行參數(shù),能夠及時發(fā)現(xiàn)帶故障設備并修復,從而提高線路及相關設備的可靠性。其中,較為重要的是絕緣子檢測,主要采用電阻測試、分布電壓查驗等手段來確定絕緣子狀態(tài),在氣候干燥時采用分布電壓查驗法更為科學。另外,可以融入紅外測溫設備,其操作簡便,能夠快速鎖定絕緣子缺陷并形成對應的解決策略,提高運行檢修工作的效果。
(2)塔桿檢測。塔桿是支撐線纜以及懸掛安裝輸電線路設備的支撐系統(tǒng),在輸電線路運行檢修中,需對塔桿形成動態(tài)監(jiān)測,主要是對塔桿裂紋、腐蝕、傾斜度、撓度等進行檢測。這些檢測內(nèi)容具有微觀性,單憑人工肉眼觀測不能完全發(fā)現(xiàn)問題,故而需要借助一些現(xiàn)代化設備,如采用智能塔桿檢測儀對其傾斜度進行檢測,測量精確度較高;采用撓度測量儀對其撓度進行檢測,該設備在使用時可以分點懸掛,保證其與塔桿緊密接觸,當塔桿發(fā)生一定變動時,撓度測量儀會檢測出相對位移數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)絡傳至終端控制器,然后根據(jù)對照表格或者通過計算可以確認塔桿撓度是否在健康值范圍內(nèi)。此外,每一次運行檢修都需對塔桿進行全面檢測并作出評價,若是塔桿存在問題(如裂紋、腐蝕等)則需要及時處理。為了提升水泥塔桿、金屬塔桿的抗裂紋、抗腐蝕能力,可以涂抹屏蔽材料,從而起到有效隔離作用[1]。
(3)防雷設備檢修。其主要有避雷器等防雷設施檢修。輸電線路避雷設施主要有接收裝置、引電裝置、接地體、接地電阻。在具體操作當中主要是有隨時應急檢修、定期檢修等。在檢修過程中需要至少兩人參與工作,一人負責操作,另一人負責看護,兩人都必須身著工作服,要有足夠的絕緣措施。避雷設施所在間隔必須停電,然后采用專業(yè)測試設備對避雷設施展開全面的測試。尤其是對接收裝置是否老化、設施是否充分接觸(引線是否焊接牢固)、接地電阻數(shù)值是否正常、接地截面是否銹蝕、地下埋件是否露出地面等進行觀察、檢測、評價,對存在問題的部分立刻進行修正。另外,對避雷器外觀完整度、是否存在閃絡痕跡、封閉是否良好、搖動式避雷器運轉是否順暢和有雜音、計數(shù)器式避雷器是否完整、避雷器和其他各節(jié)連接是否良好、導線和端子是否連接等進行觀察和檢測。在每次雷電或者雷過天晴之后積極檢查避雷設施,要對避雷針、避雷線以及引線是否存在銹蝕進行觀察,要按照一定周期檢查避雷針地下50 cm銹蝕與否,若是發(fā)生銹蝕,需要積極更換,需要對引線和導體間焊接進行評價,必須保證焊接充分、焊口平整、沒有氣泡。
輸電線路運行檢修目前主要存在巡檢、維修二者溝通不暢,線損工作管理不當?shù)葐栴}。除了管理方面沒有突破傳統(tǒng)思路約束,更為主要的是信息化管理水平低,信息化手段薄弱。因此,提升輸電線路運行檢修必須從管理思維、管理技術兩個方面入手,建立明確的責任制度、考核制度,以提高運行檢修工作人員的工作效率。在管理技術上主要融入信息化設備,如紅外測溫設備、無人機技術、運行檢修管理平臺等。無人機技術主要是融入GPS、傳感技術,能夠對線路以及設備展開拍攝、感控等工作,獲取數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)傳回到運行檢修管理平臺,為運行檢修工作提供參考。
輸電線路防雷技術主要是減少線路雷擊損失。為了提升防雷技術水平,有必要對輸電線路雷擊原因進行分析,提出針對性措施。
雷電一般伴隨陰雨天氣發(fā)生,屬于典型的自然放電現(xiàn)象。雷電電壓高達107~108V,一場中等雷暴可以形成千萬瓦的功率,與小型核電站的輸出功率相差無幾,在其強大的攻擊下,會導致輸電線路以及設備被毀壞、擊穿。主要是雷電會順著線纜快速游走,最終進入設備,毀壞其內(nèi)部線路。導致雷電對輸電線路以及設備產(chǎn)生破壞的根本原因如下:第一,輸電線纜以及設備處在雷電高發(fā)區(qū)內(nèi)。雷電高發(fā)區(qū)指的是經(jīng)常發(fā)生雷擊事故的地區(qū)。一般來說,雷電高發(fā)區(qū)處在高于地表地帶以及四面環(huán)山地帶。高于地表地帶因為與云層距離較近,增加了雷電直擊的可能性,而四面環(huán)山地帶因為空氣中的靜電難以散逸,在雷電天氣時會迅速與雷電發(fā)生反應。在輸電線路中有一些塔桿處于這樣的位置地點,必然會被雷電頻頻破壞。第二,輸電線路配置存在問題。輸電線路因為在高壓電流下會形成較大磁場,而雷電本身屬于靜電同樣具有高壓磁場,二者若是彼此碰撞影響會發(fā)生嚴重的雷擊現(xiàn)象。特別是線路密集的輸電網(wǎng)絡中,磁場更為強大,非常容易與雷電磁場相吸,造成雷電電磁感應[2]。
(1)塔桿。輸電導線、塔桿、絕緣子、拉線等組成了架空輸電線路,其中塔桿高度較高,當發(fā)生雷電現(xiàn)象時,容易成為導電媒介,形成雷擊塔桿現(xiàn)象,雷電向下傳導若是超過了絕緣子的絕緣極限就會造成單線接地,導致出現(xiàn)輸電故障。
(2)導線。雷電繞過避雷器直接與導線接觸時,絕緣子會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象繼而出現(xiàn)跳閘,形成輸電故障。
(3)線路周邊。隨著社會的發(fā)展,輸電線路上融入了眾多具有內(nèi)部集成電路的設備,對雷電的電磁脈沖較為敏感。雷電發(fā)生時會直擊周圍環(huán)境,輸電線路會隨之形成感應過電壓,這會直接增加輸電線路電荷量,乃至于順著線路進入變電站進而對內(nèi)部具有高度敏感的電氣設備形成破壞,造成嚴重的電擊事故。
(1)在電壓超過500 kV的輸電線路內(nèi)一般會選擇架空地線措施,該措施能夠有效分流電流,從而降低電流集中而吸引雷電的可能性,能夠有效保護絕緣子不被擊穿。為了保證架空地線充分保護輸電線路,必須在架空地線架設上認真操作,保證其對所有500 kV高壓線路提供保護。高壓和超高壓變電所具有占地面積廣、建筑高度較高等特點,為了維護平穩(wěn)運行,其需要具有強大的防直擊雷的能力,若是只安裝避雷針難以達到防雷的目的,需要融入架空地線裝置。當雷云貼近地面并放射雷電時,電流會第一時間順著架空地線導入地下,起到雷電分流作用。同時,架空地線能有效屏蔽電磁,降低輸電線纜的電磁感應能力。為了保障架空地線分流作用,需要保證架空地線和塔桿地線緊密連接,否則雷電可能突然升高從而發(fā)生反擊。
(2)調整塔桿接地電阻。只有有效地降低塔桿接地電阻,才會保證雷電電流快速傳導進入大地,避免其出現(xiàn)反擊現(xiàn)象。具體操作如下:①延長水平方向接地線的長度,有效縮小電阻沖擊系數(shù),最終降低電阻率。②對現(xiàn)實情況進行反復研究,從而合理利用爆破技術,爆破后需要將電阻率較小的材質填充到地下,有效降低地面的電阻率,起到更快導流效果。③及時利用降阻劑使其作用于地面,降低地面阻抗,該方法對接地網(wǎng)絡較為集中處有明顯效果。
(3)積極安裝避雷器、避雷針。避雷器一般安裝在500 kV以上的輸電線纜上,從而有效起到分泄作用,降低雷電影響,保證線纜安全,對雷電繞擊、雷電反擊都有積極消除作用。同時,對起到監(jiān)護線纜作用但抗雷擊能力較低的設備具有優(yōu)良保護作用。在一定距離內(nèi)如何安裝避雷器,以及具體的安裝數(shù)量,需要結合實際雷擊發(fā)生率、發(fā)生范圍等決定。
(4)應用自動合閘系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是在雷電發(fā)生時,能夠及時關閉閘門,瞬間切斷輸電線路,保證其不受雷電影響。目前該系統(tǒng)作為我國電力系統(tǒng)重點防雷技術正在不斷完善[3]。
輸電線路運行檢修是保證輸電工作平穩(wěn)推進的關鍵,其主要是對線路以及電氣設備運行狀態(tài)進行檢測,對塔桿展開動態(tài)監(jiān)測,對放電設備進行測試,以及對竊電行為進行管控。其中,防雷策略尤為重要,可以融入降低地面電阻、拉架空地線、引入自動合閘系統(tǒng)等方式來綜合防雷,從而降低輸電線路的運營成本。