摘要：通过对±800kV特高压直流输电线路与常规500kV交流输电线路的差异性进行比较，总结分析其结构特点与运行维护难点，并根据其特点制定相应的整治措施，最后阐述了±800kV特高压直流输电线路的巡检方法。
关键词：特高压直流；输电线路；整治措施；巡视检修
1引言
根据国家电网公司特高压建设规划，预计2020年，我国特高压输电线路将达到20000km以上，形成“一特四大”的坚强电网。按此规划，以±800kV特高压直流、1000kV特高压交流工程为主的多项交直流线路已经相继投运，目前山西省境内已建成“一直三交”四座特高压变电站。由于山西地区处于多山地、多风沙、重污秽、多采空区等较为恶劣的自然环境，且山西省尚无±800kV特高压直流线路的运行维护经验，为保障线路的安全可靠运行，需结合500kV交流输电线路的运维经验，分析其运维技术难点，开展针对性强的巡视及检修工作。
2特高压直流输电线路的运维特点
我国目前已投运的特高压直流输电线路与现有500kV交流输电线路相比，具有电压等级高、电磁影响大、绝缘间隙大等特点，因此在其运维中具有以下特点：
2.1结构参数特点
（1）线路结构参数要求高。由于电压等级高，为保证足够的电气间隙，特高压直流输电线路的塔头尺寸大、杆塔高、绝缘子串长、片数多、吨位大。其绝缘子在电气性能、机械强度和防污秽能力上较常规超高压线路有更高的要求。
（2）运行参数高、新技术、新工艺多。特高压直流输电线路周围电场强度较高，为了满足通流能力、机械强度以及电磁环境等性能要求，特高压直流线路采用六分裂导线及六分裂扩径导线，使用Q420高强钢作为塔材，并使用大吨位ZB型铁塔整体起吊、拉门塔组立、刚性跳线、钢铝混合新型抱杆等新型工艺和建造技术。
2.2自然环境特点
特高压直流线路输送距离长达1000公里以上，线路跨越多省，沿线经过地区地形、地貌状态复杂，气候环境多变。以雁淮特高压直流工程为例，线路途经山西、河南等舞动和污闪易发区以及安徽、江苏等冰害易发区，途经山区微地形、微气象条件复杂，具有较明显的立体气候特征。
2.3易发故障特点
（1）湿陷性地基易发生沉陷。特高压直流输电线路杆塔很多处于II-III级自重湿陷性地基，易发生地面下陷、基面不平、基础破损等问题，当遇到雨水冲刷后易导致散水坡损坏，威胁杆塔的安全。
（2）雷击概率大、易发生绕击。由于特高压直流输电线路的杆塔高度、宽度及档距远超500kV常规交流线路，遭受雷击概率更大。另外其杆塔较高且波阻抗大，增加了雷直击杆塔时绝缘闪络的风险。
（3）污闪问题突出。由于其线路路径长，途经污区多，且长绝缘子串的50%人工污秽工频耐受电压与串长呈非线性趋势，其污秽耐压特性并未因爬电距离增加而线性改善，使防污问题更为严峻。
（4）覆冰事故更易发生。由于杆塔较高，而空气中液态水分含量随高度升高而增加，导致单位时间内导线上凝结水滴增多。并且由于线路长、分裂多，大多经过高海拔地区和重冰区，使线路覆冰事故更易发生。
（5）风偏故障可能性增大。特高压直流线路的高杆塔和长绝缘子，使线路发生风偏事故可能性增大，特别是“Ｉ”型合成绝缘子，由于串长，重量轻，在海拔较高区域，风偏故障更易发生。
（6）微风振动和舞动产生新的问题。由于特高压直流线路电压等级高、分裂多、档距大、挂点高，导致线路的防振、防舞与常规超高压线路有所不同。
2.4检修维护特点
（1）线路载荷大，对检修工器具要求高。特高压直流线路的杆塔、金具、绝缘子等结构尺寸大、载荷大，导致现有检修工具在尺寸、安全措施、承载能力等方面无法满足要求。
（2）绝缘子长度大、串型多、更换难度大。特高压直流线路中常采用Ｖ型合成绝缘子串，具有整体型、分段组装型等多种串型，且串长远大于常规超高压线路，使绝缘子更换的难度更为困难。具体表现有：1）绝缘子串垂直载荷大，在采用整体提升导线法更换绝缘子时，载荷转移难度系数很高；2）耐张串导线水平应力较大，在采用提拉导线方式更换整串绝缘子时，易引起过牵引问题；3）耐张串长度与Ｖ型悬垂串较长，现有的检修承力工器具尺寸不适用，使检修方案的选择受限；4）绝缘子数量多，金具多，容易干涉和牵制绝缘子的拆装。
（3）输送负荷大，停电损失大，带电作业要求高。特高压直流输电工程额定输送负荷多为8000MW，停电损失很大，为保证供电可靠性和安全性，一般以带电作业为主。但特高压电压等级高、杆塔结构高，对带电作业安全性有更高的要求。
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3 特高压直流输电线路故障防治
3.1杆塔基础的维护
杆塔基础下陷会引发输电线路倒塔的现象，为预防杆塔基础破损、下陷的情况，运行人员应在施工过程中对杆塔基础进行全面的隐患排查，并且在线路巡视中，必须认真检查杆塔基础的状况，包括有无下沉或上拔、有无裂纹损伤、加固体有无损坏等。如发现异常，应及时制定检修方案、对基础进行加固或改变线路走径。
3.2雷击灾害的防治
特高压直流输电线路较常规线路易发生雷击，特别是雷电绕击，可通过减小保护角降低线路绕击的概率。此外，为了降低雷击跳闸率，应及时检测、更换零值和低值绝缘子，定期检查接地装置的腐蚀状况和接地电阻值，对雷击多发点要加强巡视，必要时加装线路避雷器。
3.3污闪问题的防治
为防治污闪问题，宜采用增加绝缘子串长度和泄露距离或采用具有良好耐污能力的高强度、大吨位合成绝缘子。在线路运行中，要定期进行盐密测试，及时修订污区图，加强防污闪涂料以及带电清扫技术的推广。
3.4覆冰问题的防治
为减少线路覆冰概率，在冰闪频发区可采用V型串、倒V型串等绝缘子串型布置，重冰区可采用插花串布置，将大小盘径相间布置。对于舞动频发区域，应加设防舞动装置，在双串绝缘子间加装间隔装置或者增加挂点间距。
3.5防风偏措施
在线路运维过程中，应对线路所经过区域的气象数据进行收集，对导线风偏情况进行观测。加强线路杆塔上气象和风偏参数在线监测系统的运用，对塔上风速、风向、雨量、风偏运行轨迹以及杆塔间风偏间隙等进行密切监测。
3.6 鸟害的防治
在河流、湖泊等鸟害易发区，应采用防鸟刺、驱鸟器等防鸟措施。对于直线杆塔悬垂串和耐张杆塔跳线串的第一片绝缘子，还可采用大盘径绝缘子或在其表面粘贴增爬裙的方法预防鸟害。同时在巡视中要及时发现并拆除杆塔上的鸟巢。
3.7抗微风振动的措施
目前特高压直流线路均采用六分裂结构，且装有阻尼间隔棒，但由于线路途经山区海拔高、风速大、杆塔高，因此在大档距时，在导地线上加装防振锤，以防振锤和间隔棒相配合的方式减少微风振动的影响。
4 特高压输电线路的巡检方式
由于±800kV特高压直流输电线路结构、故障类型等方面的区别，常规500kV交流线路的巡检方式已不能完全满足需求。结合其运维特点及常规线路运维经验，本文提出以下巡检方式。
4.1常规例行巡检
由于特高压直流输电线路易发生舞动、覆冰、脱冰跳跃、分裂导线扭绞和鞭击等现象，因此在常规巡视中，需加强特定环境下导地线腐蚀、断股、损伤以及闪络烧伤的检查，以及线路上线夹滑移、导线悬挂物、电气距离的巡视。对于金具，应重点检查屏蔽环、均压环、联板、阻尼装置、重锤等设备的缺件、错位、锈蚀、损坏、松动等情况；对于绝缘子串，要重点检查是否有异物附着、有无破损移位、钢脚和钢帽有无腐蚀、锁紧销状态是否正常、有无严重局部放电情况等，对于复合绝缘子还需要检查是否有变形和鸟啄情况。另外还要加强对杆塔基础、拉线、通道和防护区等辅助设施的巡检。
4.2红外检测与紫外检测
目前红外检测和紫外检测在超高压线路的检测效果良好，具有不停电、不接触带电体、安全可靠的特点，其检测原理和方法同样适用于特高压直流输电线路。其中红外检测技术可以以较高的分辨率直观的显示线路表面温度分布热图，可用于线路上各种设备的在线发热检测，包括绝缘子劣化破损、金具和导线过热、绝缘子表面积污程度的检测。紫外检测技术可以通过检测带电设备发生局部放电或电晕时辐射出的紫外线，来检测绝缘子的破损与污秽程度、导线磨损断股以及均压环安装不良等情况。
4.3在线监测与状态检修
特高压直流输电线路距离长，跨越多省，途经地形地貌复杂，现场巡视难度较大，因此在线路运维中应积极推广在线监测与状态检修，及时收集线路的运行参数，掌握运行中产生的缺陷及严重程度。
4.4 无人机巡视
鉴于线路结构与沿线地理环境特点，应积极推广无人机巡线技术，提高巡线的效率并充分保障运行人员人身安全。并且如将红外、紫外成像仪器等远距离检测装置与无人机技术结合，将使线路巡视的质量得到质的飞跃。
5 结语
本文通过比较±800kV特高压直流输电线路与常规交流线路的结构与运维特点，总结出了提高线路运行可靠性的一系列措施和防治方法，并对其巡检方法进行了阐述，为特高压直流输电线路的运行维护提供一定的参考。在未来要加强实际运行数据的搜集以及分析工作，进一步完善特高压直流线路的巡检方法。
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论文作者:李琪1,郝成龙2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
标签：线路论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 特高压论文; 导线论文; 常规论文; 在线论文; 《电力设备》2017年第15期论文;