送電線路設(shè)備組成與技術(shù)創(chuàng)新探究
時(shí)間:2022-09-23 03:11:27
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【摘要】電網(wǎng)系統(tǒng)中送電線路設(shè)備重要性不言而喻,對(duì)其進(jìn)行研究,強(qiáng)化相關(guān)設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新能力,對(duì)提升電力網(wǎng)絡(luò)整體服務(wù)水平產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。本文主要分析送電線路設(shè)備系統(tǒng)組成,對(duì)其導(dǎo)線與地線、絕緣子構(gòu)件和電力金具進(jìn)行論述,并且重點(diǎn)研究送電線路設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用方法,以期為相關(guān)人員提供參考。
【關(guān)鍵詞】送電線路;設(shè)備組成;技術(shù)創(chuàng)新
送電線路設(shè)備主要任務(wù)是輸送電力能源,對(duì)其進(jìn)行智能化與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應(yīng)用,可提升線路整體運(yùn)行和服務(wù)能力,通過(guò)對(duì)送電線路應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)快速聯(lián)網(wǎng)功能,滿足電力能源的高效合理輸送,為人們提供穩(wěn)定安全的電力服務(wù),因此,需要對(duì)送電線路設(shè)備組成和技術(shù)創(chuàng)新思路進(jìn)行研究。
1送電線路設(shè)備系統(tǒng)組成
導(dǎo)線、架空地線、絕緣子和電力金具構(gòu)成送電線路,對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的分析,是強(qiáng)化系統(tǒng)服務(wù)能力的關(guān)鍵,需要對(duì)相關(guān)設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新方式進(jìn)行升級(jí)與完善,確保現(xiàn)代化與智能化技術(shù)在送電線路設(shè)計(jì)、安裝與維護(hù)中得到有效應(yīng)用。1.1導(dǎo)線與地線。首先分析導(dǎo)線與架空地線的技術(shù)要求,導(dǎo)線的主要功能是輸送電力能源,導(dǎo)線具有完善的導(dǎo)電性能,并且其機(jī)械強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能較強(qiáng)。目前,應(yīng)用在送電線路中的導(dǎo)線材質(zhì)主要為鋼芯鋁絞線以及合金絞線。相關(guān)材質(zhì)的導(dǎo)線可最大限度減少電暈現(xiàn)象,由此提升對(duì)無(wú)線電波的抗干擾能力,使電力能源傳輸更加安全穩(wěn)定。為進(jìn)一步提升導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能,需要采取每相2根或4根的安裝方案,對(duì)導(dǎo)線組成方式進(jìn)行優(yōu)化。此外,還應(yīng)對(duì)送電線路中的架空地線進(jìn)行說(shuō)明,架空地線不作為電力能源傳輸媒介,其主要作用在于防雷擊設(shè)計(jì),確保電力輸送的安全性和穩(wěn)定性。其主要原理是利用導(dǎo)線與架空地線之間的耦合作用,降低雷電直接擊打送電線路概率。目前應(yīng)用在線路系統(tǒng)中的架空地線主要是鍍鋅鋼絞線,該種材質(zhì)的地線設(shè)計(jì)具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì),可最大限度降低短路時(shí)工頻電壓,減少潛供電流,使得送電線路性能穩(wěn)定。1.2絕緣子構(gòu)件。絕緣子是送電線路的重要組成部分,對(duì)導(dǎo)線起到固定作用,使得導(dǎo)線與桿塔之間具有一定的絕緣屬性。例如,在某地10kV線路輸送工程改造中,以棒形懸式復(fù)合絕緣子為主體,對(duì)以往的瓷質(zhì)和玻璃絕緣子進(jìn)行技術(shù)升級(jí),使得線路系統(tǒng)的穩(wěn)定性能有所提升,為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┝丝煽康碾娏δ茉垂?yīng),并且相關(guān)絕緣子材質(zhì)無(wú)需進(jìn)行維護(hù)、重量較輕,具有良好的使用性能。而以往的盤形瓷質(zhì)絕緣子和玻璃絕緣子具有使用上的劣勢(shì),例如,劣化率較高、遇到雷擊和污閃容易發(fā)生掉串問(wèn)題,影響設(shè)備運(yùn)行服務(wù)效率。而盤形玻璃絕緣子遇到外界影響容易發(fā)生自爆,影響使用安全性。因此,對(duì)相關(guān)組成設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造尤為重要。棒形懸式絕緣子的應(yīng)用可有效解決污閃問(wèn)題,對(duì)提升絕緣子結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[1]。棒形懸式復(fù)合絕緣子結(jié)構(gòu)如圖1所示。1.3電力金具。送電線路中的電力金具主要有鐵制和鋁制構(gòu)件,其種類相對(duì)較多,性能和用途差異化明顯。例如導(dǎo)線夾、金屬掛環(huán)、壓接管和間隔棒等等。送電線路使用過(guò)程中,電力金具起到重要作用,為電力能源穩(wěn)定供應(yīng)提供重要保障。同時(shí),電力金具在使用過(guò)程中需要承受一定的外界壓力,部分電力金具與主線路緊密結(jié)合,倘若其發(fā)生損壞,會(huì)嚴(yán)重影響電力輸送安全性和連續(xù)性。配電線路中,電力金具主要分為線夾類、連接類、防護(hù)類等,對(duì)不同類型的電力金具應(yīng)采取差異化的安裝和維護(hù)方案,為送電線路設(shè)備創(chuàng)新應(yīng)用,提供可靠保障。
2送電線路設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用
2.1線路架設(shè)技術(shù)。送電線路布設(shè)方式主要有兩種:地下電纜和架空線路。電纜主要是將特殊加工制造的線路鋪設(shè)在電纜隧道中。在送電線路中,一般通過(guò)電力電纜進(jìn)行大功率電能輸送和分配,可確保輸送過(guò)程安全穩(wěn)定。性能良好的線芯、絕緣層、屏蔽層和保護(hù)層是電力電纜的重要組成部分,在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新中,應(yīng)對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)的智能化技術(shù)進(jìn)行研究,確保線路運(yùn)行的穩(wěn)定性與合理性,實(shí)現(xiàn)送電線路架設(shè)技術(shù)的升級(jí)和完善。線芯是輸送電能的主要部分,對(duì)線芯的質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)要求,可提升線路設(shè)備的架設(shè)水平,實(shí)踐應(yīng)用中,需要利用絕緣物質(zhì)將不同線芯進(jìn)行隔離處理。目前,應(yīng)用線路系統(tǒng)中新技術(shù)為大電網(wǎng)技術(shù)和緊湊輸電技術(shù)。大電網(wǎng)以超高壓、特高壓和超大輸送容量為主要特征,其主網(wǎng)結(jié)構(gòu)為高壓交流輸電網(wǎng),是分層、分區(qū)并且結(jié)構(gòu)清晰的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)。技術(shù)應(yīng)用中,線路電壓等級(jí)越高,其配送的自然功率越大、波阻抗越小。同時(shí),大電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中,具有一定的調(diào)峰能力,可實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)電力能源智能分配,是目前先進(jìn)技術(shù)形式。而緊湊輸電技術(shù)的應(yīng)用使得線路系統(tǒng)更加優(yōu)化,有利于發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐中,通過(guò)對(duì)導(dǎo)線優(yōu)化布局、縮小相間距離、增加分裂導(dǎo)線(子導(dǎo)線)數(shù)量,可確保電荷在導(dǎo)線表面布局均勻,提升導(dǎo)線工作性能。同時(shí),緊湊輸電技術(shù)的應(yīng)用,也使得電路系統(tǒng)中的電容上升、電感下降、減少線路波阻抗,對(duì)提升線路電力能源輸送能力具有明顯的幫助意義。為確保相關(guān)技術(shù)得到實(shí)踐應(yīng)用,需要采用相間無(wú)構(gòu)架的桿塔結(jié)構(gòu)形式,對(duì)線路架設(shè)方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)電纜線、架空線和導(dǎo)線的管理與維護(hù),可為緊湊型輸電技術(shù)應(yīng)用提供保證,應(yīng)對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行升級(jí),重點(diǎn)關(guān)注線路架設(shè)方式和施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。2.2柔性交流輸電系統(tǒng)。柔性交流輸電系統(tǒng),即FACTS綜合利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)中的潮汐和參數(shù)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)與控制的有效方式。利用FACT可在較大范圍內(nèi)控制潮流,由此得到較為理想的分布狀態(tài)、對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。相關(guān)技術(shù)應(yīng)用也在本質(zhì)上提高了輸電線路的整體服務(wù)能力,有利于先進(jìn)技術(shù)得到創(chuàng)新應(yīng)用。理論研究中,將FACTS技術(shù)稱之為電力技術(shù)和定制電力技術(shù),是目前應(yīng)用在電力線路中較為先進(jìn)的技術(shù)種類。實(shí)踐中,以三相獨(dú)立單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)同步斷路器為主要標(biāo)志,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化應(yīng)用,具有選相和分閘功能,促使創(chuàng)新技術(shù)在送電線路中得到實(shí)踐應(yīng)用。此外,柔性交流輸電系統(tǒng)的應(yīng)用可有效提升線路輸電能力、促使其接近導(dǎo)線熱極限值。例如,一條500kV線路的安全送電極限為1000~2000MW,此時(shí)倘若線路的熱極限為3000MW,而利用柔性交流輸電系統(tǒng),對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造,則線路實(shí)際輸電能力可提升50%~90%以上,此時(shí),導(dǎo)線熱力值接近極限3000MW[2]。此外,相關(guān)技術(shù)應(yīng)用也能夠消除電力系統(tǒng)震蕩、提高系統(tǒng)應(yīng)用安全性。目前有關(guān)FACTS的研究較為深入。具體表現(xiàn)在電力系統(tǒng)靜止無(wú)功補(bǔ)償、統(tǒng)一潮流控制器以及可控串聯(lián)電容補(bǔ)償器等方面。對(duì)于線路安全而言,應(yīng)在導(dǎo)線輸送極限值方面進(jìn)行完善升級(jí),發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)方式在線路運(yùn)行安全性方面的應(yīng)用,使送電線路整體服務(wù)能力獲得進(jìn)步。2.3無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用。可將無(wú)人機(jī)應(yīng)用在送電線路中的常態(tài)化巡視和事故地點(diǎn)精確查找中,將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用在故障診斷中,不僅提高了線路維護(hù)檢修效率,也可降低工作風(fēng)險(xiǎn),保證施工人員生命安全。無(wú)人機(jī)UAV是一種無(wú)線遙控的無(wú)人飛行設(shè)備,可通過(guò)其中的攝像功能,對(duì)線路周邊環(huán)境進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè),并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備故障點(diǎn),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)在電力系統(tǒng)中科學(xué)有效應(yīng)用[3]。具體應(yīng)用中,小型無(wú)人機(jī)具有起降方式簡(jiǎn)單和飛行靈活的特點(diǎn),可靠近超高壓設(shè)備故障點(diǎn),并且將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況實(shí)時(shí)傳達(dá)給中央控制區(qū),實(shí)現(xiàn)對(duì)送電線路故障點(diǎn)的合理檢測(cè)。此外,應(yīng)用過(guò)程中,小型無(wú)人機(jī)可避免視距、視角和復(fù)雜地理環(huán)境對(duì)故障檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用影響,可有效保障檢測(cè)人員人身安全。故障檢測(cè)過(guò)程中,由于視距和視角限制,會(huì)增加檢測(cè)工作難度,尤其是超高壓輸電線路的故障檢測(cè)處理。存在塔桿相對(duì)高度大、地面距離較高,倘若出現(xiàn)故障點(diǎn)放電問(wèn)題,地面很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。為提升故障處理能力,需要對(duì)技術(shù)應(yīng)用步驟進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范。而通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用,可提升對(duì)線路的巡視和管理能力,做到對(duì)故障點(diǎn)的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理,提升了技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。考慮到無(wú)人機(jī)的續(xù)航問(wèn)題,無(wú)人機(jī)上會(huì)帶有攝像設(shè)備和紅外線攝像儀,并且其工作方式為單塔、單檔距巡視,有效保證了對(duì)故障點(diǎn)的及時(shí)測(cè)定能力。同時(shí),對(duì)相關(guān)方式與方法的應(yīng)用,也可發(fā)現(xiàn)人工不易覺(jué)察的缺陷,有利于送電線路運(yùn)行維護(hù)水平提升。
3結(jié)論
綜上所述,送電線路系統(tǒng)中,需要線路架設(shè)技術(shù)、柔性交流輸電系統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,使得線路建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)更加科學(xué)合理,以此為人們提供穩(wěn)定安全的電力能源。同時(shí),在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,相關(guān)工作人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、積累方法,為創(chuàng)新技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用提供保證,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行能力。
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作者:吳江 曹輝 董海 單位:國(guó)網(wǎng)湖北宜昌供電公司