浅谈高压架空输电线路设计的优化方法

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磁疗被摘要:现阶段,社会进步迅速,我国的基础建设的发展也有了改善。高压直流输电线路故障问题发生概率较高,为延长线路运行期间的全生命周期,需要细致分析引发高压直流输电线路故障问题的原因,结合此原因制定出专项可行的技术防控对策,确保高压直流输电线路运行期间的安全性及平稳性,确保与实际要求相符。
关键词:高压架空输电线路;设计;优化方法
引言
输电线路缺陷指使用中的线路设备发生的异常或存在的隐患,缺陷积累诱发故障,影响输电线路的安全稳定。定期检修主要为线路运行状态的检查及其组件的维修,有助于提高设备利用效率、延长设备寿命、预防事故发生。带电检修指直接接触带电部分或在其周围的带电区域开展检查、测试、维护和修理工作,可以及时发现并处置带电设备的缺陷,避免因设备检修造成的频繁停电,对保障电网的安全、稳定、经济运行具有重要意义。然而,传统的人工带电检修受地理、天气、工器具、防护设施、资质、成本等限制,存在风险高、劳动强度大、效率低、维护周期长等问题,已不能满足现代输电需求。
1高压直流输电线路故障测距原理
由于高压直流输电线路运行环境极为复杂,在实际运行期间的故障发生概率更高。经过实际调查研究发现,高压直流输电线路故障问题主要体现在雷击、污秽、树枝倾倒等方面。在高压直流输电线路保护装置检测到故障后会自动启动,达到预期定值,各项控制系统发出故障重启命令。测距设施需要在故障发生后与重启过程中的这段时间进行故障定位,为高压直流输电线路故障的解决节省时间并奠定坚实的技术基础。高压直流输电线路故障测距原理主要就是借助线路模型,分析电气量及故障距离之间的关系。高压直流输电线路距离长,需要采用分布参数模型的方式,推导测距公式。依照波动方程中的达朗贝尔解说原理,发现电压与电流需要由行波叠加形成。行波是与时间及距离密切相关的物理量,距离与传播时间就会受到波速的影响,因此需要固定观测点,借助行波到达的时间信息推算出实际传播距离,由于行波会在线路边界及故障点处来回反射,呈现出周期性变化规律,因此借助新的信号频率,也可以计算出线路连接到故障点之间的距离。
2输电线路带电检修需求
2.1架空线路运行环境及带电检修需求
架空线路直接暴露于大气环境,导线、绝缘子和杆塔应有足够的机械和电气强度,以避免在洪水、雷电、大风、雨淋、覆冰、鸟害、湿雾、山火、树障、污秽以及外力作用下造成停电事故。架空线路带电检修需求包括:安全距离测量、杆塔及拉线修补调整,覆冰、鸟巢和飘挂物清理,金具修补和更换,螺栓紧固,以及绝缘子调整和更换等。
2.2电力电缆运行环境及带电检修需求
与架空线路不同,电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电以及过江海水下输电,多埋设于地下或水底,散热条件较差,运行状态难以检查。由于生产质量、外力破坏、环境侵害、动物咬蚀以及电缆本体温度过高、应力分布不均、接线错误等原因,电力电缆易发生绝缘击穿、漏油、断裂、短路、开路、接头放电等故障。电力电缆带电检修需求包括:外观及密封性检查,位置调整,接地状态检查,电气连接检查,破损检测,绝缘电阻测量,电缆附件检查、修复或更换,测温,气体含量检测及隧道勘察与灭火等。
1.3GIL运行环境及带电检修需求
GIL采用全封闭的金属管道结构,敷设环境更为紧凑,多用于高落差的水电厂、核电站或跨江、穿山线路的连接,以地面摆放、支架支撑、垂直竖井安装、桥梁架设、地埋、管廊及隧道等方式敷设。气压异常、机械负荷、过电压等因素易引起GIL的金属腐蚀、连接松动、封闭性能下降、部件变形或机械损伤等缺陷,进而导致局部放电、损坏和短路等故障。在GIL外壳带电检测声、光、热、电、磁、气压、气体含量等,可实现故障诊断。GIL常见带电检修需求包括:受力检查,外壳及防腐系统修复,测温,局部放电检测,内部探伤,法兰面螺栓紧固,密封检查,振动测量,气体测量等。
3输电线路的故障排除
3.1设计过程中的故障排除
输电线的设计工作非常重要,工作人员在对输电线检测过后,需要考虑多方面的影响,分析故障产生的原因。首先需要考虑当地的环境,确定故障发生前后的天气变化,优先排除气候变化的影响。其次,需要确定设计的合理性,结合现场的施工情况进行分析,保证设计与施工的一致性。在输电线路的选择工作同样的重要,如果线路不能满足用户的用电需求,会影响居民的正常生活,降低用户对供电企业的评价。工作人员在工作过程中需要注
测试探针
意各种微小的细节部分,使电路设计更加的科学。对输电线路的维修与检测工作要更加的及时,保证检测结果的准确性,建立各种故障事故的预案,做好相关的防护工作。工作人员的设计规划的合理性,能够很大程度上避免后期出现问题,节约了电力企业的人力与物力,提升了企业的经济效益。
3.2施工过程中的故障排除
影响施工的过程故障因素,大致上包含了两个方面,分别是主观因素与客观因素。(1)主观因素带来的影响,主要体现在人员的施工技术上,工作人员的专业技术影响了最终的检测结果。工作人员在检修的过程中,疏忽大意会使检测结果产生一定的误差,使输电线路产生安全隐患,给电力系统运行带来负面影响。施工人员如果马虎大意,会降低输电线路施工的可靠性,使电力企业产生重大的损失。(2)主观因素是材料的质量问题,有些企业在材料的采购过程中,只考虑经济成本的问题,没有保证材料的质量,降低了电能传输的效果。输电线路材料的质量很重要,决定了其应对极端天气的能力,一旦发生线路的质量问题,可能会造成漏电等现象,给周边居民的人身安全造成一定程度的影响。在此过程中,管理工作也同样重要,管理人员需要发挥监督的职能,做好线路施工过程的监管工作,
增加施工质量的保障,严格的管理制度同样能够使工人的施工更加规范性,增加线路的安全保障。客观因素是指受到天气环境的影响,雷雨天气以及高温的天气都会对线路造成损坏,通过雨水的腐蚀,破坏了线路的结构,影响输电线路的输电效果,使电力系统产生故障现象。输电线路受到雷雨天气的影响,会使电力系统产生跳闸现象,发生此故障的原因,可能是线路受到雷击产生灼烧,造成最终的故障问题。在大雨过后的故障排除工作中,发生线路的短路问题,需要考虑是否是电线杆设备发生倒塌现象导致的。同时,在进行故障排除的过程中,需要注意导线断裂的情况,发生这种状况的原因,可能是工作人员没有对线路的断点进行有效的分割。致使电力传输过程产生问题,出现一定的间隙,产生大规模的电弧,增大了输电电路的电荷。在电网没有足够的承受能力的情况下,会使电路产生火花,造成火灾等事故。除此之外,各种意外情况的发生也会导致输电设备的故障,对于道路交通附近的输电线路来说,交通事故的产生也会对线路造成不可逆的破坏,一旦发生线路的毁坏问题,对人民生命会产生重大的威胁,影响电能的正常传输。
负压脉动式清肺仪
结语电机支架
总而言之,通过细致研究高压直流输电线路运行现状,发现导致线路故障问题的原因较为
复杂。为从根本上提高高压直流输电线路运行水平,还需要细致分析不同故障测距技术应用效果,从根本上保障故障测距结果的全面性及精准性。具体来说,行波测距方式发展较为成熟,但存在检测结果可靠性较差、精度有待提升等问题;固有频率与故障分析方式的稳定效果好,但是存在检测死区的问题。为切实保障高压直流输电线路检测水平,还需要重点关注故障测距技术的优化工作,研发出更多的组合测距技术。
参考文献
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[3]尹欢欢.计及波速变化的特高压直流输电线路故障测距方法[D].山东大学,2020.

本文发布于:2024-09-21 17:46:23,感谢您对本站的认可!

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