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试论电力系统中输电线路的监测及检查要点

北极星电力网技术频道    作者:陈伟 倪晟   2012/3/22 15:04:15   

 关键词:  电力系统 输电线路 监测

1电力系统中输电线路监测及检查的意义

由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统称为电力系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。电力系统的出现,使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。

电网事业的飞速进步带动了电力行业的发展,输电线路实行监测和检修也是非常必要的,这将是电力行业实现科技化、现代的化必经之路。在线、远程监控技术的应用、多功能仪器设备的应用都将不断推动电力行业向前发展。监测和检查工作不能盲目、草率、必须有经过严格培训的专业人员来操作,它也能够实现减员增效的效果。电力系统的安全畅通运行也能够节省电力企业不必要的维修费用,整个系统的良好运行也是保证人民、国家生命、财产安全的重要手段,必将带动企业的经济效益和社会效益。输电线路由于具有布局范围大、电力需求多样、线路距离长等特点,一旦受到大风、冰雪、暴雨、冰雹等恶劣天气的影响,或者是山洪、地震、山体滑坡等严重自然灾害的影响,线路很可能受损甚至中断,影响着电力系统的运行和安全状态。这就要求电力工作者实时监测线路运行状况,发现问题时在第一时间全面的检修输电线路,尽快恢复电力运行。

2输电线路的监测

2.1输电线路动态增容的监测

在我国,经济和文化发达地区的用电量明显高于其它地区,用电高峰期的用电限制问题非常严重,很多电力系统的输电线路都存在着电力输送容量受限制的制约。在酷暑严寒等高温、低温气象条件下,输电线路的导线极易发生损坏,此次,必须要建立动态增容检测系统,根据数学中的建模计算出导线的最大电容量,对输电线路的温度,张力以及环境温度、湿度、气压、风速等进行严密的监测,必须建立一套完整的输电线路动态增容监测系统。

输电线路动态增容监测包括气象监测、导线温度监测和导线拉力监测等。气象监测是通过实时监测运行中电力系统输电线路的天气条件和气象环境。如光照、风速、雨雪、阴晴、是否发生冰雹等状态。所有的气象监测设备和高压的输电线路没有直接的接触,削弱了监测设备受高压影响的程度。需要注意的是,每隔一段时间都要对风速计量仪表进行校准,因为整个气象监测系统非常容易受到风速计量仪表精确度的干扰。导线温度监测是利用导线的热导方程和温度测量设备测得的基础数据进行计算,得到最大载流量。监测好操作、计算简便。需要引起注意的是随着线路距离的拉开,导线与风向的夹角会有较大的变化。导线拉力是利用高压导线之间加载的拉力测量仪器,能够在较短时间内测出导线的水平拉力。可以通过拉力方程计算出导线的温度,拉力监测优点就是能够测得整体的环境温度,减少了气象监测位置的数量布置,需要注意的是拉力传感器必须在输电线路空载的条件下才能进行安装。

2.2输电线路的施工弧垂观测

弧垂是指输电线路悬挂曲线内的任意一点到两个支撑悬挂物间的距离,架空的输电线路架设是利用杆塔等支撑物将导线悬挂在支撑物之间,时间长了悬挂点间就容易松弛,出线弧垂现象。电力工程师不论是在施工还是系统运行中都会遇到监测弧垂的问题。

输电线路弧垂的监测方法主要有两种:等长法和角度法。等长法主要是把弧垂板绑定在观测档的第2基杆上,绑定顺序是先绑比较高的杆塔,后绑低处的,观测原理是三点一线原理。观察者站立的位置应该在弧垂板与观察杆塔在同一个面上。这样做既能避免虚光现象,又能增加观测准确度。角度法是指确定好观测杆塔后,查出观测点杆塔行将要观测的挂线横担高度定义为h1,测量仪测得得天顶角90°时,测量仪器高度定义为h2,横担至滑轮槽高度定义为h3,根据公式a=h1-h2-h3,计算出仪器到滑轮槽的高度a,来提高监测的准确性。

3输电线路的检查要点

3.1输电线路的检修模式

科学的输电线路检修模式是变线为点,输电线路的检修要求检修人员熟练掌握电力知识,懂得在线和离线检修方式。输电线路检修原则为首先要选择好交通方便便于维修的线路,选择质量优异,售后保障好的检测设备;其次,要考虑一旦整个电力系统跳闸后对系统运行安全影响相对较小的输电线路;再次,要选择绝缘端子老化率小于3‰,且绝缘爬距满足国家电力行业标准的线路。

1)绝缘子检测有在线、离线检测,具体分为分布电压和零值电阻检测。检测周期为:连续4年为2‰~3‰的老化率的,每两年一次;连续4年在2‰以内的老化率的,每4年一次,不能超过5次;2)跨越物监测要根据巡视线路状态及时修正被跨越物地点、位置、与电力和通讯线的交叉角、距离;3)雷电监测:认真分析雷电系统显示的基础数据,如雷密度、雷电日、时间、电流强度等;4)导地线和金具监测:采用,红外线监测导地线、连接金具的温度值;5)杆塔监测:监测内容包括杆塔倾斜度、挠曲度、砼杆裂纹、铁件腐蚀、杆塔和拉盘基础位移值、基础冲刷情况等。输电线路的检修工作复杂而突变,专业人员一定要耐心检修,不能放过丝毫漏洞,确保电力系统的顺畅、安全运行。

3.2架空输电线路的检修

线路检修完全按照国家和地方的相关规范来执行,定期检查、维护。主要规范有:1)《设备状态检修管理规定(试行)》;2)《输变电设备风险评估导则(试行)》;3)《输变电设备状态检修辅助决策系统建设技术原则(试行)》;4)《输变电设备状态检修工作验收细则》;5)《输变电设备状态检修试验规程》;6)《输变电设备在线监测系统管理规范》;7)《输变电设备状态检修绩效评估标准》;8)《输变电设备在线监测系统技术导则》。

绝缘检修主要是缘子瓷质端子的清洁,据国家相关监测污染区域的划分标准,Ⅱ级以上污区设备可以免除清扫,环境清洁度达标,减少了绝缘端子检修的工作量。0—I级污区35 kV设备检修要配合2.4cm/kV,Ⅲ级的66 kV设备配合2.1cm/kV;Ⅲ级以上的污区:110kV~220kV绝缘检修配备为1.78cm/kV。此外的电气连接检修一般是通过红外监测技术辅助,金属检测一般还是通过专业的人工定期巡视、排查来完成的。

3.3输电线路的防雷监测

我国输电线路的防雷监测技术已经达到了领先水平,主要是对外电源的改善和避雷装置的选择。可以采用更换电路中的零值瓷瓶,在保证对地距离足够的条件下对所有的杆塔增添绝缘子,这样可以明显改善输电线路中的绝缘即接地水平。早前电力行业一般用瓷制外套的避雷器,易爆炸,重量大,施工不方便,碎片影响绝缘端子的接地性能。现在技术的发达引领了避雷器装置的进步,国内外都选用了硅胶制作的避雷器,既安全又实用。安装前要做好交接试验、带电试验等。

4电力系统中输电线路施工的质量控制

输电线路施工一般有如下几个步骤:1)施工方案、计划的确定、审批;2)施工技术资料的编制、交底;3)挂绝缘端子;4)放导引绳;5)放线;6)紧线;7)附件安装。每个步骤都要经过质检员的严密检查合格后方可进行施工的下一个步骤。质检部门要建立质量检查报告、质量周报、月报及月质量趋势图,及时记录监测和检查中发现的问题,并汇报项目管理者,然后由管理者尽快指派人员修复问题。项目管理者还要在项目立项时明确项目需求,避免需求的不必要变更,严格控制项目质量。同时,在项目初期要制定进度计划和质量保证计划,项目的执行参考制定好的计划。施工人员一定要有专业的电工证才能上岗,上岗后要经过严格的实践培训,才能让其进行动手操作,检修过程中要强调电力安全意识和自我保护意识,防止意外发生。总之,输电线路的质量控制要从质量管理者的管理、质量检查者的严密督查、施工队伍的综合素质等多个角度抓起。

5结论

现代工业、农业、科技、经济的不断腾飞,带来了电力行业的迅猛发展,人们对电力的需求是愈来愈多。这就要求电力工作人员更加细致的对输电线路要严密监测,及时检查、维修,确保整个电力系统的正常运转。

参考文献

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来源:《科技传播》
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