高压输电线路架空线施工工艺

高压输电线路架空线施工工艺

摘要：在我国的特高压电网建设中，既借鉴了国外的先进经验，又结合我国国情和电力系统发展的特点，具有相当的特殊性。只有在长期的运行实践和进一步的深入研究的基础上，才能够将特高压电网的优势充分发挥出来。本文立足于对交流特高压输电线路的问题分析，研究了交流特高压输电线路关键技术，并对交流特高压输电线路的应用做了相关介绍。

关键词：特高压；输电线路；电晕；过电压

一、交流特高压输电的问题

在我国，特高压输电是指交流1000kV和直流±800kV的输电工程及技术。特高压输电是为了满足远距离、大容量输电的需求而产生的，其技术基础是已经成熟应用的超高压输电技术。根据超高压输电的运行、设计经验，已经目前已经应用的特高压工程与技术，高电压应用与发展必须深入研究和解决三个关键问题,即绝缘要求、电晕效应、电磁场及其影响。

1、过电压问题

过电压问题，指的是有雷击导致的感应过电压、直击雷过电压以及各种操作引起的过电压。特高压电网的各种过电压在现象上与超高压电网相类似，但特性上有较大差异。特高压电网中的过电压将决定绝缘水平和绝缘系统的设计，而这些将直接影响到建设的成本和运行的可靠性。

2、电晕问题

在天气不好的情况下，特高压导线表面的电场强度超过临界值后，将会使周围空气分子电离，形成正、负带电粒子，离子碰撞和复合过程，会产生光子和电晕放电。电晕放电的危害有功率损耗、噪声和信号干扰。由于电压等级更高，特高压线路电晕现象比超高压线路更为严重，因此需要合理的选择导线数目、导线结构等，使电晕放电的影响尽量降低。

3、电磁场问题。输电线路会在周围和地面产生工频电场和磁场。由于电压高、电流大，特高压输电线路的电磁场影响成为了公众关心的关键问题，特别是对周围的建筑、人员生产生活的影响等方面

二、交流特高压输电线路的关键技术

为了解决特高压电网存在的重要问题，在大量的研究、试验的基础上，特高压电网进行了建设和运行工作，在运行工作中，部分问题得到了进一步解决，成为了特高压电网运行的关键，现在就输电线路方面的关键技术进行分析。

过电压及其限制操作

过电压是决定特高压输电线路绝缘水平的重要依据，主要考虑三种类型的操作过电压，即合闸、分闸、接地短路过电压。其中，对于接地短路时在正常相产生的过电压，唯一的解决办法就是在靠近线路两端采用金属氧化物避雷器（MOA）。因此，限制操作过电压的核心便是如何限制分合闸过程中过电压，其目标是将其限制在1.6~1.7pu水平以下。其主要方法有采用MOA、断路器合闸电阻、控制断路器合闸相角三种方法。近年来MOA制造水平不断提高，限制过电压的能力也不断增强，成为了当前限制操作过电压的主要手段。而断路器合闸电阻如图1所示，在合闸时，先将辅助触头和尚，经过一段时间（合闸电阻接入时间）后将主触头闭合，从而达到限制合闸过电压的目的。合闸相位控制技术是在电压过零点附近进行合闸，以降低合闸导致的操作过电压。

2、外绝缘特性

电晕问题中的可听噪声、无线电信号干扰、电晕损失都与线路表面电场强度关系密切。特高压输电线路的电压高，导线上的电荷量大，因此表面场强也大，为了控制导线表面场强，特高压输电线路的导线分裂数更多，子导线的直径也远大于超高压线路。在运行情况确定的条件下，影响导线表面场强的关键因素为线路结构和气候条件。其中线路结构包括导线结构、分裂数、子导线直径、相距、极面场强。而气候对于表面场强的影响非常复杂，一般需要试验进行研究。对于可听噪声，按照国家噪声标准，特高压输电线路的可听噪声不应超过55dB（A）。相当于GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》中1类标准白天和2、3类标准夜晚的噪声限值。对于无线电干扰，同时适当选择导线分裂数和子导线直径，可以将特高压输电线路的干扰水平与超高压输电线路相当。

特高压输电线路的电晕损失与诸多因素有关，其中最主要的是气象条件。由于电晕损失主要来自于坏天气，因此导线表面电场强度所产生的影响，也通过坏天气的损失表现出来。考虑到人们最关心的事年平均电晕损失和最大电晕损失，而坏天气的电晕损失又可能是好天气电晕损失的数百倍，而长距离输电线路上，各段的天气原因又可能各不相同，复杂多变，因此电晕损失的计算具有极大的分散性，因此电晕损失进行了多年的研究，至今没有一个国际公认的估算方法。

3、导线选型以及线路设备

工频电场和磁场工频电场受输电线路布置形式、对地距离、相间距离、分裂根数、相序变换等多方面的影响。其中地线对电场的影响程度与地线离相导线的距离以及相导线离地地面的高度都有关系。导线距离地面越远，则地面的电场强度越低，当导线对地距离增加到一定程度，则能够降低的电场强度有限，而经济投入则会很大。相比之，减少分裂导线的根数，能够比较明显的减小地面场强，但同时会增大导线表面场强，增大无线电信号干扰和可听噪声。

交流特高压输电线路应用

1、交流特高压线路运行维护

为了保障整个交流特高压线路投入运行的顺利、安全、可靠，必须根据运行经验，对输电线路故障进行重点防护。

1.1双回路试验，根据相关要求，将其设置成鼓型塔，然后再根据不同的截面导线，进行其他试验或者电磁环境、在线段试验中，通过不同距离的试验，当I型绝缘子悬挂中，通过增加++1m,+2m,-1m,-2m的位置形式，对相间距离进行有效调整在这过程中，通常使用V形串时改变布置情况，进而不断满足双回路6V、单回路3V导线悬挂要求，通过改变联结长度，让悬垂串长度始终满足应用要求。

1.2对于雷击概率增加出现的绕击现象，为了及时降低跳闸率，必须加强管理监督力度，对接地装置中的电阻值以及腐蚀情况及时进行检修、检测，再对雷区故障易发点进行观测、巡视另外，由于特高压线路塔杆高度增加迅速，在线路风速换算系数变化的过程中，线路出现风偏放电，重合成功率较低针对这一现象，必须增强局部风偏设计标准，适当增加故障多发区间隙度。

1.3对于可能出现强风的地带，通过V型串进行处理，在交流特高压输电线路应用中，主要包括:检验、论证技术成果，高压线路设备应用，深化技术成果，进而为交流高压试验工程提供强有力的技术支持在交流特高压试验基地建设中，基地试验主要包括双回路和高压单回路，在杆塔布置中，通常使用耐——直——直——耐的方式单向试验则根据导线设计要求，将杆塔进行绝缘子串猫型塔设计。

在不同形式的运行性能考核中，该实验应用了玻璃、瓷等形式的绝缘子同时，该绝缘子还包含了210,420,55OkN的级别;玻璃和瓷绝缘子根据单片绝缘高度，使用44-62片绝缘子为了从源头上满足玻璃和瓷绝缘子伞形设计、强度以及绝缘子合成工艺，必须对其进行改进和优化、在试验地线、导线选用中，单双回路试验线段OPGW必须在每个基塔上进行接头盒布置，为了满足在线监测具体要求，直线塔上必须安装对应的风速、覆冰、风向以及绝缘子串传感装置、另外，还可以根据现场情况，安装摄像装置以及现场测试装置从2007年，单向、双向试验试验开始应用到现在，绝缘子、铁塔、全具以及导线等相关设备都具有良好的运行成果。在夜间观测中，整个线路基本上没有明显电晕〔在不同的气候环境中，单向路线一般投射在20m的区域，通过线段环境以及测量结果，晴天的可听噪声在39-41dB，雨天为53dB，进而满足电磁需求。

四、结语

由于我国资源分布和经济发展的不平衡，导致我国电网的发展，不得不采取大规模远距离输电。由于电能无法大规模储存的特点，电能的生产、输送、使用必须在同一时间完成，这就决定了电能输送的重要性。遵循欧姆定律，为了降低输送过程中的损耗，一方面是降低电阻，另一个方面便是提高电压。因此交流特高压输电线路的应用成为了我国电网发展的必然选择。超高压输电线路相比1000kV的交流特高压具有等级高、容量大、杆塔高等特点，由于自身因素影响，在电压和抗污性能、绝缘配合、线路空间、防雷设施以及维护等方面仍然存在很