電力工程架空線路施工中的危險(xiǎn)點(diǎn)及預(yù)控分析

電力工程架空線路施工中的危險(xiǎn)點(diǎn)及預(yù)控分析

Summary：現(xiàn)如今，許多城市的環(huán)境改善需要眾多電力，城市的發(fā)展也離不開架空輸電線路。本文主要對(duì)電力工程架空線路施工中的危險(xiǎn)點(diǎn)及預(yù)控分析進(jìn)行論述。Keys：電力工程；架空線路；危險(xiǎn)點(diǎn)引言輸變電工程在建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行高空作業(yè)以及帶電作業(yè)，各種危險(xiǎn)性作業(yè)的頻繁度相對(duì)較高，存在危險(xiǎn)點(diǎn)較多以及安全隱患較大的特點(diǎn)，需要通過(guò)進(jìn)行科學(xué)化管理的方式，避免安全事故發(fā)生，以便最大限度對(duì)人員生命安全進(jìn)行保護(hù)。1電力工程架空線路施工中的危險(xiǎn)點(diǎn)1.1覆冰危害覆冰對(duì)于世界各個(gè)地區(qū)的輸電線路安全性會(huì)形成嚴(yán)重的威脅，有研究數(shù)據(jù)顯示，覆冰危害可能會(huì)導(dǎo)致電力塔的超載，從而導(dǎo)致線路舞動(dòng)斷裂、電力塔倒塌、漏電以及覆冰脫離等嚴(yán)重的事故。國(guó)內(nèi)的架空輸電線路，在發(fā)生覆冰危害時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的斷電事故，因?yàn)榧芸站€路的高度相對(duì)較高，所以修復(fù)工作的時(shí)間成本也比較高，難度相對(duì)較大，甚至在修復(fù)期間還可能引發(fā)新的問(wèn)題，所以探討架空輸電線路的防冰除冰技術(shù)有著較高的實(shí)際價(jià)值。1.2雷擊故障定性根據(jù)故障錄波圖可以分析出故障屬于金屬性接地還是非金屬性接地（高阻性接地）。故障相發(fā)生故障后一個(gè)周波內(nèi)，二次電壓下降較多、殘壓較低，同時(shí)二次電流上升較多的，為金屬性接地故障；反之二次電壓殘壓較高、二次電流上升較多的，為高阻性接地故障。雷擊故障發(fā)生時(shí)空氣間隙被擊穿，發(fā)生電弧短路，因此表現(xiàn)為金屬性或接近金屬性接地，且故障持續(xù)時(shí)間短，波形基本無(wú)毛刺。根據(jù)以上條件，可以初步確定故障是否為雷擊或風(fēng)偏跳閘。1.3OPGW產(chǎn)生損耗的原因在架空輸電線路的運(yùn)行中，地線與帶電導(dǎo)線之間會(huì)發(fā)生電磁場(chǎng)與靜電場(chǎng)的耦合。常規(guī)的全線桿塔逐基接地形式形成的縱向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將在兩根地線通過(guò)桿身構(gòu)成閉合回路。而與大地又分別構(gòu)成兩個(gè)閉合回路，由于閉合回路的電流熱阻效應(yīng)，不斷產(chǎn)生類似導(dǎo)線的損耗。OPGW地線加裝絕緣子，相當(dāng)于避免雙地線構(gòu)成閉合回路，降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于降低輸電線路的附加功率損耗。每個(gè)部分都有可靠的接地點(diǎn)，雷擊時(shí)，在避雷先鋒放電階段擊穿接地線的絕緣間隙，使接地線一一接地，不影響防雷效果。交流線路于地線上存在感應(yīng)電壓，一般情況下地線均為全線直接接地，感應(yīng)電形成閉合回路產(chǎn)生電能損耗，擬于耐張段一側(cè)轉(zhuǎn)角塔直接接地，另一側(cè)耐張塔及所有直線塔采用帶放電間隙絕緣子進(jìn)行電氣隔斷，斷開感應(yīng)電回路，避免電磁損耗。2電力工程架空線路施工中危險(xiǎn)點(diǎn)的預(yù)控分析2.1架空輸電線路的防冰與除冰技術(shù)常規(guī)的交流融冰技術(shù)可以劃分為發(fā)電機(jī)零起升壓以及系統(tǒng)沖擊合閘短路兩種技術(shù)方式，這兩種方式都是借助變電站內(nèi)部的交流電源加到覆冰線路上，同時(shí)在覆冰線路的對(duì)側(cè)或中間段實(shí)行三相短路，借助施加數(shù)百或上千安的短路電流促使線路可以更快覆冰融化。和直流融冰技術(shù)相比，交流融冰技術(shù)能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的相同融冰，可以有效降低不同相脫冰所導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn)，相對(duì)于新融冰裝置而言，這一種技術(shù)方式的投資更少，但是也存在一定的缺陷。例如融冰時(shí)需要停運(yùn)線路，融冰電源需要應(yīng)用發(fā)電機(jī)零起升壓方式的應(yīng)用范圍局限性明顯，發(fā)電機(jī)的操控量相對(duì)較大，需要反復(fù)的倒閘處理。應(yīng)用系統(tǒng)沖擊合閘短路的方式需要轉(zhuǎn)移荷載，直接短路對(duì)于系統(tǒng)電壓會(huì)形成影響，此時(shí)融冰電流很大程度決定于系統(tǒng)條件，可控性相對(duì)比較差。在融冰工作中需要電網(wǎng)中多個(gè)部門的人員進(jìn)行協(xié)作，融冰的準(zhǔn)備時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)，對(duì)于調(diào)度操作人員的要求相對(duì)比較高，此時(shí)倒閘的操作非常困難，很難在覆冰區(qū)域、多覆冰線路同時(shí)進(jìn)行融冰，其效率相對(duì)比較低。2.2雷電定位分析雷電定位系統(tǒng)20世紀(jì)70年代中期由美國(guó)研制成功，20世紀(jì)80年代引入我國(guó)。LLS由若干個(gè)定向儀組成，當(dāng)某地發(fā)生對(duì)地雷電時(shí)，每個(gè)DF站各自測(cè)定方位角，然后根據(jù)三角定位原理計(jì)算雷擊點(diǎn)，因此DF站數(shù)量越多，分布越廣，定位精度越高。故障發(fā)生后，進(jìn)入雷電定位查詢系統(tǒng)查詢故障時(shí)間附近線路周邊的雷電情況，一般可設(shè)置為線路周邊3～5km，故障發(fā)生時(shí)間前后3～5min。正常情況下雷電監(jiān)測(cè)時(shí)間與變電站故障錄波器時(shí)間均與GPS時(shí)鐘同步，因此在查詢結(jié)果中一般可以找到1條或者2～3條與故障時(shí)間基本吻合的落雷，同時(shí)可以看到與落雷點(diǎn)最近的桿塔，以此作為故障查找的依據(jù)，其雷電流值在之后的故障分析中作為耐雷水平計(jì)算的依據(jù)。建議在實(shí)際應(yīng)用時(shí)直接在導(dǎo)出表格中查看最近的桿塔，同時(shí)將可能的落雷坐標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入地圖，與線路坐標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，能準(zhǔn)確判斷故障查找范圍。故障點(diǎn)在高壓、低壓位置均存在明顯閃絡(luò)痕跡，如果沿絕緣子放電，在絕緣子串上也應(yīng)有明顯閃絡(luò)痕跡。對(duì)于雷電直接擊中地線的直擊雷，還應(yīng)在泄流通道位置有燒灼痕跡。根據(jù)故障點(diǎn)確定的放電通道，應(yīng)符合理論邏輯，一般情況下，即此放電通道為此處最短放電通道。2.3絕緣間隙的選擇從防雷角度看，是否避過(guò)避雷線直擊導(dǎo)線取決于電場(chǎng)圖形，若絕緣地線很長(zhǎng)，則在逐步發(fā)展的過(guò)程中不可能在絕緣地線上感應(yīng)出明顯的對(duì)地電位，從而影響地線的防雷性能。若絕緣地線很短，則可通過(guò)限制地線絕緣水平的辦法，以達(dá)到效果。據(jù)計(jì)算，工程5km耐張段分流地線最高感應(yīng)電壓為3.75kV，因此絕緣間隙值參照以往的工程并考慮1mm的裕度，推薦采用14mm。2.4導(dǎo)線三維空間位置測(cè)量技術(shù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由我國(guó)自主建設(shè)運(yùn)行，當(dāng)前已完成北斗三號(hào)組網(wǎng)，可為全球提供高精度的定位、導(dǎo)航及授時(shí)服務(wù)，雙向授時(shí)精度小于20ns，已在電力、鐵路、車聯(lián)網(wǎng)、救援等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。北斗定位是基于衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射與地面接收時(shí)間差，通過(guò)時(shí)間差和信號(hào)傳輸速度實(shí)現(xiàn)兩者之間距離計(jì)算，當(dāng)觀測(cè)到4顆及以上衛(wèi)星時(shí)，可實(shí)現(xiàn)空間定位。定位偏差來(lái)源于衛(wèi)星軌道精度、原子鐘精度與穩(wěn)定度、導(dǎo)航電文傳播過(guò)程中的電離層延遲與多徑效應(yīng)上。受多種因素影響，其水平定位和高程定位精度僅為米級(jí)，原始定位精度不能滿足系統(tǒng)要求。采用北斗差分定位技術(shù)，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近架設(shè)基站，基站獲取北斗衛(wèi)星的導(dǎo)航電文，以廣播的形式提供差分校正數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置差分校正后，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線位置實(shí)時(shí)厘米級(jí)差分定位。2.5作業(yè)安全管控電力企業(yè)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行架空輸電線路的運(yùn)維檢修時(shí)，為了防止無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中出現(xiàn)“黑飛“的現(xiàn)象，在無(wú)人機(jī)上安裝飛行數(shù)據(jù)記錄器。飛行數(shù)據(jù)記錄器能夠獨(dú)立于無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行數(shù)據(jù)的記錄，且無(wú)法被人為更改。飛行數(shù)據(jù)主要包括飛行時(shí)間、地點(diǎn)以及路徑等。通過(guò)GPS或者是北斗衛(wèi)星對(duì)其路徑進(jìn)行記錄，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸將無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞到地面監(jiān)控平臺(tái)，同時(shí)為了保證無(wú)人機(jī)飛行的安全性無(wú)人機(jī)設(shè)置有安全監(jiān)控，當(dāng)其飛行數(shù)據(jù)與允許的飛行數(shù)據(jù)出現(xiàn)不同時(shí)，就會(huì)發(fā)起報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)其作業(yè)的全過(guò)程監(jiān)控。無(wú)人機(jī)巡檢模塊還需要具備對(duì)巡檢區(qū)域周圍地理環(huán)境以及氣候環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，全方位地考察架空輸電線路的實(shí)時(shí)情況，對(duì)其進(jìn)行巡檢，并嚴(yán)格按照電力企業(yè)的巡檢制度和巡檢計(jì)劃執(zhí)行。結(jié)語(yǔ)總之，當(dāng)前，不僅要掌握常見危險(xiǎn)點(diǎn)以及危險(xiǎn)點(diǎn)產(chǎn)生的具體原因，同時(shí)還要以此為切入點(diǎn)，制定出有效的危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)防方式方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種危險(xiǎn)因素的合力控制與防范，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)各種潛在隱患的有效排除