淺析特高壓輸電路檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

1、淺析特高壓輸電線路檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)王曉冬1夏立偉1范楊1汪旭旭2（1.湖北電力公司檢修公司鄂西北運(yùn)維分部， 湖北襄陽(yáng)441000 ； 2國(guó)家電網(wǎng)公司直流建設(shè)分公司宜昌工程建設(shè)部，湖北宜昌 443000）摘要：在分析特高壓輸電線路結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，指出了其故障檢測(cè)工作中的難點(diǎn)，探討了特高壓交流輸電線路檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，以期為特高壓線路運(yùn)行維護(hù)提供指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：特高壓；輸電線路；檢測(cè)；關(guān)鍵技術(shù)0引言特高壓輸電線路在整個(gè)電網(wǎng)中起到舉足輕重的作用，其運(yùn)行的可靠性要求較現(xiàn)有超高壓線路更高，而輸電線路檢測(cè)是保證線路建成后安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要方 式之一。因此，了解特高壓輸電線路特點(diǎn)，結(jié)合特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)研

2、究成 果和超高壓線路運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，分析特高壓線路檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)，可以彌補(bǔ)特高 壓輸電線路在運(yùn)行維護(hù)理論方面的不足，為特高壓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)提供一種 科學(xué)、合理的指導(dǎo)性方案。1特高壓輸電線路特點(diǎn)及檢測(cè)難點(diǎn)1.1特高壓輸電線路結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特點(diǎn)特高壓輸電線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與現(xiàn)有超高壓線路對(duì)比，對(duì)特高壓輸電線路特點(diǎn)分析如下：（1 ）線路結(jié)構(gòu)參數(shù)高。導(dǎo)線截面大，分裂數(shù)多，比如特高壓直流輸電線路導(dǎo)線為六分裂，交流線路導(dǎo)線選用分為3種類型：一般地區(qū)線路導(dǎo)線為8x|_GJ 500/35鋼芯鋁絞線，子導(dǎo)線分裂間距為 400mm，導(dǎo)線外接圓直徑為 1045mm ;獼猴保護(hù)區(qū)和軍事限制區(qū)為8xLGJ 630/45導(dǎo)線，同

3、時(shí)增大1m線 間距離或?qū)⑵骄叨忍岣?m ；大跨越工程為6MACSR/EST 500/230特強(qiáng)鋼 芯咼強(qiáng)度鋁合金絞線。（2）線路長(zhǎng)，環(huán)境及氣象條件復(fù)雜，運(yùn)行電壓等級(jí)高。目前特高壓直流電壓已達(dá)土 110Vk交流為1200kV，且線長(zhǎng)接近甚至超過(guò) 2000km，覆蓋多種 地形及氣象氣候區(qū)。（3 ）可靠性要求更高。特高壓輸電線路對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性的影響 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高壓/超高壓輸電線路，一般不允許停電檢修，且設(shè)備眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 導(dǎo)致其故障幾率增大，破壞程度變大。特高壓輸電線路運(yùn)行特點(diǎn)特高壓輸電線路由于分布區(qū)域極為廣泛，且長(zhǎng)期露天運(yùn)行，容易受到自然災(zāi)害（如風(fēng)、雨、雪、冰雹、污穢、洪水等）和外力等

4、破壞，我國(guó)超高壓輸電線路 多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，線路在運(yùn)行中易出現(xiàn)雷擊、污閃、覆冰、風(fēng)偏、振動(dòng)、舞 動(dòng)等故障，給線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了極大危害。1.2特高壓輸電線路檢測(cè)中的難點(diǎn)現(xiàn)有的傳統(tǒng)檢測(cè)方法已不能完全滿足特高壓輸電線路的要求。如高壓輸電線路導(dǎo)地線與接續(xù)金具缺陷的檢測(cè)過(guò)去多采用目測(cè)法，目測(cè)法是巡視人員用肉眼或望遠(yuǎn)鏡對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行觀測(cè)，有時(shí)是巡視人員將導(dǎo)線缺陷拍攝下來(lái)再進(jìn)行觀測(cè)分析， 其在實(shí)際工作中存在著效率低、準(zhǔn)確度不高等不足，用于特高壓線路檢測(cè)時(shí)，這 些缺點(diǎn)將更明顯。又如特高壓線路桿塔傾斜的檢測(cè)，由于我國(guó)特高壓線路穩(wěn)定運(yùn) 行的要求較高，而且穿越了煤礦區(qū)等地質(zhì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的區(qū)域，因此對(duì)于特高壓線

5、路桿塔傾斜，不能只采用定期檢測(cè)，需與在線監(jiān)測(cè)相結(jié)合。目前桿塔檢測(cè)工作在 技術(shù)上還存在著一些不足，首先要提高檢測(cè)方法的效率，盡量縮小檢測(cè)工作所需 要的空間，提高檢測(cè)方法的現(xiàn)場(chǎng)適用性；另外需要通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)及試運(yùn)行來(lái)檢驗(yàn) 桿塔傾斜在線監(jiān)測(cè)裝置的可靠性（包括檢測(cè)的可靠性及檢測(cè)結(jié)果傳送的可靠性）， 延長(zhǎng)裝置壽命，降低裝置成本。從目前情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)高壓、超高壓系統(tǒng)中各類 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、紅外檢測(cè)、紫外檢測(cè)、超聲波檢測(cè)等都得到了一定的應(yīng)用，并取 得了較好的效果，其檢測(cè)原理和方法對(duì)于特高壓線也同樣適用。2線路檢測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù)針對(duì)特高壓輸電線路的特點(diǎn)，在分析現(xiàn)有檢測(cè)裝置與維護(hù)方法的基礎(chǔ)上，應(yīng) 研究采用適用于特高壓

6、線路的檢測(cè)裝置和檢測(cè)技術(shù)，如輸電線路的在線監(jiān)測(cè)與狀態(tài)維修技術(shù)，紅外、紫外成像的遙感檢測(cè)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)特高壓線路缺陷及故障快 速檢測(cè)。2.1紅、紫外檢測(cè)技術(shù)紅外成像技術(shù)采用對(duì)物體進(jìn)行掃描的方法，依一定順序逐點(diǎn)接收被測(cè)物體的 紅外輻射，再利用紅外元件，將這些接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)， 然后經(jīng)過(guò) 類似于電視接收系統(tǒng)的信息處理，在顯示屏幕上顯示出一幅被測(cè)物體的紅外熱像 圖像。當(dāng)被測(cè)物體溫度升高時(shí)，其紅外輻射強(qiáng)度大，轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)也強(qiáng)，屏幕 上顯示的熱像圖也就更明亮，反之，則熱像圖就暗，其最高可分辯出0.01 c的溫升。因此，紅外成像技術(shù)可以探測(cè)特高壓輸電線路故障發(fā)熱、溫升點(diǎn)，便于故 障點(diǎn)定位。紫外檢

7、測(cè)通過(guò)統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)的電暈脈沖數(shù)，確定放電強(qiáng)度，可用于檢測(cè)微 小但穩(wěn)定的局部放電，探尋導(dǎo)線及金具故障，并顯示故障源的精確位置。圖 為晉南荊線某處紫外檢測(cè)的情況。衛(wèi)1踐外檢藹岳從圖1中明顯可以看出，特高壓輸電設(shè)備放電點(diǎn)主要集中在均壓環(huán)和導(dǎo)線側(cè) 絕緣子上。2.2金屬結(jié)構(gòu)的超聲波探傷在特高壓線路鐵塔的運(yùn)行維護(hù)中可用超聲波探傷，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，及早預(yù)防。各種材料的缺陷形式多種多樣，沒有一個(gè)統(tǒng)一的缺陷標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量缺陷狀態(tài)。 超聲波探傷一般采用當(dāng)量原理實(shí)現(xiàn)缺陷的檢測(cè)，即在特高壓輸電線路鐵塔探傷 時(shí)，檢測(cè)鋼材試塊中各種類型的人工缺陷，記錄其波高，導(dǎo)入探傷系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)， 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鐵塔缺陷波高，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)對(duì)比匹配確定

8、缺陷形式。因此用試塊作為參考 依據(jù)來(lái)進(jìn)行比較，是超聲波探傷的特點(diǎn)。超聲波探傷儀按聲源能動(dòng)性、聲波連續(xù)性、缺陷顯示方式和聲波通道數(shù)等方 式可分成許多種類型，其中脈沖反射式超聲波探傷儀是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一種， 它主要由同步電路、掃描電路、發(fā)射電路、探頭和示波管、時(shí)標(biāo)電路等組成。2.3在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在線檢測(cè)技術(shù)利用攝像頭、3G/WiFi網(wǎng)絡(luò)，可以清晰地顯示線路運(yùn)行畫面, 例如視頻監(jiān)控通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)或是WiFi將線路的情況實(shí)時(shí)傳輸回后臺(tái)。圖 2為國(guó) 家電網(wǎng)某省網(wǎng)公司轄下的220kV線路應(yīng)用視頻監(jiān)控的實(shí)時(shí)截圖。B92觀頻監(jiān)梗實(shí)時(shí)監(jiān)聞既壬此外，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)利用傳感器、3G/2G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度、風(fēng)速

9、風(fēng)向、鹽密、泄漏電流、桿塔傾斜角度等數(shù)據(jù)至系統(tǒng)后臺(tái)，運(yùn)行人員通過(guò)查看后 臺(tái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，能掌握線路監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣象情況，預(yù)測(cè)線路故障并做出檢修決策。3結(jié)語(yǔ)本文基于現(xiàn)有的超高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)，總結(jié)了特高壓線路的結(jié)構(gòu)和 運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)合特高壓輸電線路特點(diǎn)，簡(jiǎn)要闡述了特高壓輸電線路檢測(cè)工作中的 難點(diǎn)，初步研究分析了紅外/紫外技術(shù)、超聲波探傷技術(shù)、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在特高 壓輸電線路檢測(cè)工作中的應(yīng)用前景，為特高壓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)工作提供了一 定的參考。參考文獻(xiàn)1舒印彪我國(guó)特高壓輸電的發(fā)展與實(shí)施J 中國(guó)電力，2005，38 (11):2劉振亞.特高壓輸電知識(shí)問(wèn)答M .北京：中國(guó)電力出版社，2006.3王容，王少敏，周平.750kV交流輸電線路的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)探討J 陜西電力，2009（ 1）： 44 48.4 世界首個(gè)800kV特高壓直流輸電工程在我國(guó)投產(chǎn)N 證券時(shí)報(bào)， 2010