刘兆威

(国网衡水供电公司)

0 引言

随着高压输电技术的成熟,高压输电线路远距离、大容量的电能资源输送已成为常态化,担负着全国电能资源需求调配输送的重任。为了避免高压输电线路长期运行过程中线路故障、停电检修等不利因素带来巨大影响,高压输电线路运检技术人员为确保线路电能安全输送,肩负着高压输电线路日常运维检修工作。现如今,尽可能在不停电的状态下完成对线路的维护和检修,这无形中使运检工作的技术难度加大、风险增高。确保运检技术人员在保证自身安全情况下顺利完成带电运检工作,克服运检工作中各技术难点是线路运检技术人员日常必修课,技术人员必须要对运检工作技术难点深入研究,及时采取有效措施,为带电运检作业提供一份安全保障[1-3]。

1 高压输电线路运检工作技术难点

1.1 高压绝缘子更换作业难度较大

高压输电线路中高压绝缘子是高压电塔上的重要部件,线路投入运行后,绝缘子在复杂环境中通常处于24小时不间断的工作状态,易受大气污染、温度、鸟粪以及雷击等外因的影响,出现绝缘子损坏、绝缘子串或绝缘片性能降低等问题,会危及到输电网的安全,需要定期体检或更换高压绝缘子。然而,更换高压绝缘子并非易事,通常高压输电线路的绝缘子是根据线路电压的等级不同,会使用不同数量及同型号绝缘子片组成大体积、大重量的绝缘子串。例如:长爬电距防污型绝缘子、大盘径绝缘子以及串固定导线的V型绝缘子等。由于绝缘子是架在高空铁塔上的重要基础部件,高空作业难度十分大,绝缘子更换一直都是输电线路运检工作中老大难,特别是目前越来越多地区高压输电线路在更换绝缘子时,为了减少线路停电影响电网安全,积极尝试带电作业更换高压绝缘子,但作业风险更高,技术难度更大,高压输电线路运检技术人员需要克服体能、心理以及专业技术等难关。

1.2 检修工器具作业技术的难点

高压输电线路普遍具有覆盖面广、沿线自然环境复杂、距离长等特点,线路在持续不断的电能输送过程中,安全性和稳定性十分重要。为了确保高压输电线路电能安全输送,线路日常运检工作不能掉队。由于高压输电线路的特殊结构,例如:塔架高、线路直径大、绝缘子爬电距离大以及绝缘子链非垂直结构等固有特点,决定着线路运维检修难度大,根据检修线路的不同部位和角度,所使用的检修工器具的重量、规格以及强度等方面有着较高要求。因此,线路运检技术人员在具备高超专业技术的基础上,需克服各种检修工器具作业技术难点[4-6]。

1.3 高压输电线路停电检修影响巨大

现在以高压输电线路构成的电力网中,特别是特高压输电线路构成的输电骨干网,电网覆盖面更广、线路距离更长、运行方式更为复杂。在输电线路建成投入运行后,线路检修想通过停电方式再进行检修已很难实现,除非特殊情况导致高压线路不得不停电。要知道,高压输电线路停电检修不是个小事情,必须要有相关部门批准后并提前向社会发出停电公告通知。主要是现在社会对电力依赖性巨大,一旦高压线路停止输送电能,首当其冲就是对电能输入地区电力供应带来重大影响,会造成当地大面积或全面停电,后果不可估量。另外,高压线路停电对高压电网也会带来较大风险,影响着输电线路输送电能的安全性和稳定性。

1.4 高压输电线路检查及故障检测难度大

长期在复杂的自然环境里以及多种外力的作用下,高压输电网的安全可靠运行会受到较大影响,易导致线路故障和问题的出现,需要定期对高压输电线路全面检查及故障检测。然而,高压输电线路铁塔一般距地面高达30~50m,在高压输电线路定期检查和故障检测的常规运检工作中,以往都是通过运检技术人员目测或望远镜完成线路运检,由于高压输电网线路本体“高高在上”,加上当前输电线路电能输送常态化运行,线路检查和故障检测难度十分大。例如:螺丝松动、绝缘子绝缘强度检测等问题很难得到全面有效感知,存在的线路故障隐患会给输电网安全可靠运行带来极大风险。另外,高压输电线路沿线的自然环境往往较复杂,给输电线路的检查和故障检测也会带来很大难度,这对运维检修技术人员来说,必须要处理好运检工作中相关技术难题,才能确保高压输电线路安全可靠持续不断地输送电能。

2 高压输电线路运检工作技术难点应对有效措施

2.1 应用新型复合绝缘子

在高压输电线路中,绝缘子作为高压塔架上一种特殊的绝缘控件,其目的主要是为了增加爬电距离而架设,在高压输电线路中起着支撑导线和防止电流回地的作用,保护高压输电网安全稳定运行。然而,绝缘子由于长期处于持续工作状态,通常会受到多种因素的影响,必须要定期更换绝缘子,及时更换体积和重量较大的绝缘子串或者绝缘片,在技术方面难度很大,为了提高绝缘子更换工作效率,应积极采用新型绝缘子。当前,在电力科技发展的作用下,新型复合绝缘子得到快速广泛的应用,如瓷复合绝缘子,体积较小、重量较轻、机械强度高、耐污性能好、便于安装以及维护等,这在一定程度上可有效降低绝缘子更换的工作难度,同时提高了运检工作的效率。

2.2 优化专业检修工器具的设计

高压输电线路运检工作中,根据线路运检工作部位和角度不同对检修工器具进行设计优化,有利于直接提高运检工作效率,还能提高运检作业的安全性。由于高压输电线路比常规低压线路更为复杂,高压输电线路运检使用工器具必须要对常规线路检修工器具进行有效优化设计,通过新工艺、新材料的选择,有效降低检修工器具的自重。随着高压输电网的建设和发展,输电线路的许多基础部件已逐步更新换代。例如:根据高压输电线路电压等级不同,绝缘子串在功能型号上已发展出防鸟污大盘径绝缘子、合成绝缘子、特高压超长爬电绝缘子串、V型绝缘子串等具有特殊结构的新材质绝缘子。现如今,这些绝缘子已普遍应用到高压或特高压输电线路中。为此,高压输电线路检修工器具应根据线路绝缘子串结构特点,优化设计出专业的检修工具,方便高空运检作业使用。

2.3 应用带电作业方式进行线路运检

随着电力科技水平的提高,电力作业已发展出了不停电检修和测试技术,即为带电作业技术。在不停电状态下,高压或者超高压输电线路可开展消除缺陷、常规运检等工作,有效提高了线路供电的可靠性。众所周知,高压输电线路带电作业,线路运检技术人员要处在户外高空及高电压环境中,随时都会面临高空坠落、高压触电等风险,作业难度更大,技术更复杂。因此,带电作业技术人员要更加注重自身带电作业能力的提升,可通过对带电作业专业知识不定期的学习、专题培训模拟快速提高自身技术的熟练度以及技能水平。近些年来,很多地区高压输电线路运检工作中都在积极采用新技术、新工具。例如:吊篮法、绝缘斗臂车以及无人机+“小飞人”等电位带电作业。随着高压输电线路带电作业技术逐渐成熟,高压输电线路运检工作尽量实现零停电、高效率和低影响的目标。

2.4 应用人工、直升机、无人机协同开展运检工作

高压输电线路开展有效线路运检是促进高压电网正常电能输送的重要保障。近些年,高压输电线路沿线自然环境变得复杂,极端气候增多,使高压输电线路安全可靠运行受到较大风险,快速线路运检发现故障、排除故障显得格外重要。因此,为了提高线路运检工作效率,确保高压输电网安全可靠运行,有必要借助直升机、无人机协同人工共同开展高压输电线路运检工作,在线路运检过程中可通过直升机或者无人机身外带红外高清摄像头把实时捕捉到高压输电网运行情况和相关数据传输到电脑中实现热成像,再通过获得影像数据的分析,就能很快在短时间内确定出影响线路运行的隐患和缺陷。由于无人机、直升机机动灵活,不受地域条件的影响,能高效对线路中塔架进行检查、还能对两基塔之间的线路“无死角”巡查,在高压输电线路运维检修工作中优势明显,可有效对高压输电线路实现专业化检修和精细化管理,确保高压输电线路安全稳定运行。

3 结束语

综上所述,随着高压输电技术的发展,高压输电线路网越来越复杂,使高压输电线路运检工作技术难度大而多,特别是当前带电作业进行线路运检工作逐渐成为常态化,运检技术人员高空作业风险更高、作业难度更大。为了提高线路运检工作效率和质量,应对高压输电线路运检工作技术难点要持续不断研究,通过新技术和新工具的积极应用,采取有效应对措施,更好解决线路运检工作中所遇到的技术难点问题,守护好高压输电网的运行安全,使全国电能资源需求得到合理调配,加快推动社会高质量发展。