電力工程架空線路施工中的危險點及預控分析

電力工程架空線路施工中的危險點及預控分析

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。本文主要對電力工程架空線路施工中的危險點及預控分析進行論述。Keys：電力工程；架空線路；危險點引言輸變電工程在建設過程中需要進行高空作業(yè)以及帶電作業(yè)，各種危險性作業(yè)的頻繁度相對較高，存在危險點較多以及安全隱患較大的特點，需要通過進行科學化管理的方式，避免安全事故發(fā)生，以便最大限度對人員生命安全進行保護。1電力工程架空線路施工中的危險點1.1覆冰危害覆冰對于世界各個地區(qū)的輸電線路安全性會形成嚴重的威脅，有研究數(shù)據(jù)顯示，覆冰危害可能會導致電力塔的超載，從而導致線路舞動斷裂、電力塔倒塌、漏電以及覆冰脫離等嚴重的事故。國內(nèi)的架空輸電線路，在發(fā)生覆冰危害時往往會導致嚴重的斷電事故，因為架空線路的高度相對較高，所以修復工作的時間成本也比較高，難度相對較大，甚至在修復期間還可能引發(fā)新的問題，所以探討架空輸電線路的防冰除冰技術有著較高的實際價值。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)生故障后一個周波內(nèi)，二次電壓下降較多、殘壓較低，同時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)時間短，波形基本無毛刺。根據(jù)以上條件，可以初步確定故障是否為雷擊或風偏跳閘。1.3OPGW產(chǎn)生損耗的原因在架空輸電線路的運行中，地線與帶電導線之間會發(fā)生電磁場與靜電場的耦合。常規(guī)的全線桿塔逐基接地形式形成的縱向感應電動勢，將在兩根地線通過桿身構成閉合回路。而與大地又分別構成兩個閉合回路，由于閉合回路的電流熱阻效應，不斷產(chǎn)生類似導線的損耗。OPGW地線加裝絕緣子，相當于避免雙地線構成閉合回路，降低感應電動勢，相當于降低輸電線路的附加功率損耗。每個部分都有可靠的接地點，雷擊時，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電壓，一般情況下地線均為全線直接接地，感應電形成閉合回路產(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行電氣隔斷，斷開感應電回路，避免電磁損耗。2電力工程架空線路施工中危險點的預控分析2.1架空輸電線路的防冰與除冰技術常規(guī)的交流融冰技術可以劃分為發(fā)電機零起升壓以及系統(tǒng)沖擊合閘短路兩種技術方式，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，同時在覆冰線路的對側(cè)或中間段實行三相短路，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。和直流融冰技術相比，交流融冰技術能夠更好地實現(xiàn)對輸電線路的相同融冰，可以有效降低不同相脫冰所導致的事故風險，相對于新融冰裝置而言，這一種技術方式的投資更少，但是也存在一定的缺陷。例如融冰時需要停運線路，融冰電源需要應用發(fā)電機零起升壓方式的應用范圍局限性明顯，發(fā)電機的操控量相對較大，需要反復的倒閘處理。應用系統(tǒng)沖擊合閘短路的方式需要轉(zhuǎn)移荷載，直接短路對于系統(tǒng)電壓會形成影響，此時融冰電流很大程度決定于系統(tǒng)條件，可控性相對比較差。在融冰工作中需要電網(wǎng)中多個部門的人員進行協(xié)作，融冰的準備時間相對比較長，對于調(diào)度操作人員的要求相對比較高，此時倒閘的操作非常困難，很難在覆冰區(qū)域、多覆冰線路同時進行融冰，其效率相對比較低。2.2雷電定位分析雷電定位系統(tǒng)20世紀70年代中期由美國研制成功，20世紀80年代引入我國。LLS由若干個定向儀組成，當某地發(fā)生對地雷電時，每個DF站各自測定方位角，然后根據(jù)三角定位原理計算雷擊點，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，進入雷電定位查詢系統(tǒng)查詢故障時間附近線路周邊的雷電情況，一般可設置為線路周邊3～5km，故障發(fā)生時間前后3～5min。正常情況下雷電監(jiān)測時間與變電站故障錄波器時間均與GPS時鐘同步，因此在查詢結(jié)果中一般可以找到1條或者2～3條與故障時間基本吻合的落雷，同時可以看到與落雷點最近的桿塔，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算的依據(jù)。建議在實際應用時直接在導出表格中查看最近的桿塔，同時將可能的落雷坐標點導入地圖，與線路坐標進行比對，能準確判斷故障查找范圍。故障點在高壓、低壓位置均存在明顯閃絡痕跡，如果沿絕緣子放電，在絕緣子串上也應有明顯閃絡痕跡。對于雷電直接擊中地線的直擊雷，還應在泄流通道位置有燒灼痕跡。根據(jù)故障點確定的放電通道，應符合理論邏輯，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，是否避過避雷線直擊導線取決于電場圖形，若絕緣地線很長，則在逐步發(fā)展的過程中不可能在絕緣地線上感應出明顯的對地電位，從而影響地線的防雷性能。若絕緣地線很短，則可通過限制地線絕緣水平的辦法，以達到效果。據(jù)計算，工程5km耐張段分流地線最高感應電壓為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導線三維空間位置測量技術北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由我國自主建設運行，當前已完成北斗三號組網(wǎng)，可為全球提供高精度的定位、導航及授時服務，雙向授時精度小于20ns，已在電力、鐵路、車聯(lián)網(wǎng)、救援等行業(yè)得到了廣泛的應用。北斗定位是基于衛(wèi)星信號發(fā)射與地面接收時間差，通過時間差和信號傳輸速度實現(xiàn)兩者之間距離計算，當觀測到4顆及以上衛(wèi)星時，可實現(xiàn)空間定位。定位偏差來源于衛(wèi)星軌道精度、原子鐘精度與穩(wěn)定度、導航電文傳播過程中的電離層延遲與多徑效應上。受多種因素影響，其水平定位和高程定位精度僅為米級，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，在監(jiān)測點附近架設基站，基站獲取北斗衛(wèi)星的導航電文，以廣播的形式提供差分校正數(shù)據(jù)，現(xiàn)場監(jiān)測裝置差分校正后，實現(xiàn)導線位置實時厘米級差分定位。2.5作業(yè)安全管控電力企業(yè)使用無人機進行架空輸電線路的運維檢修時，為了防止無人機在飛行過程中出現(xiàn)“黑飛“的現(xiàn)象，在無人機上安裝飛行數(shù)據(jù)記錄器。飛行數(shù)據(jù)記錄器能夠獨立于無人機進行飛行數(shù)據(jù)的記錄，且無法被人為更改。飛行數(shù)據(jù)主要包括飛行時間、地點以及路徑等。通過GPS或者是北斗衛(wèi)星對其路徑進行記錄，通過數(shù)據(jù)傳輸將無人機的實時數(shù)據(jù)傳遞到地面監(jiān)控平臺，同時為了保證無人機飛行的安全性無人機設置有安全監(jiān)控，當其飛行數(shù)據(jù)與允許的飛行數(shù)據(jù)出現(xiàn)不同時，就會發(fā)起報警信息，實現(xiàn)對其作業(yè)的全過程監(jiān)控。無人機巡檢模塊還需要具備對巡檢區(qū)域周圍地理環(huán)境以及氣候環(huán)境進行監(jiān)測，全方位地考察架空輸電線路的實時情況，對其進行巡檢，并嚴格按照電力企業(yè)的巡檢制度和巡檢計劃執(zhí)行。結(jié)語總之，當前，不僅要掌握常見危險點以及危險點產(chǎn)生的具體原因，同時還要以此為切入點，制定出有效的危險點預防方式方法，實現(xiàn)對各種危險因素的合力控制與防范，以便實現(xiàn)對各種潛在隱患的有效排除