电力工程架空线路施工中的危险点及预控分析

电力工程架空线路施工中的危险点及预控分析

Summary：现如今，许多城市的环境改善需要众多电力，城市的发展也离不开架空输电线路。本文主要对电力工程架空线路施工中的危险点及预控分析进行论述。Keys：电力工程；架空线路；危险点引言输变电工程在建设过程中需要进行高空作业以及带电作业，各种危险性作业的频繁度相对较高，存在危险点较多以及安全隐患较大的特点，需要通过进行科学化管理的方式，避免安全事故发生，以便最大限度对人员生命安全进行保护。1电力工程架空线路施工中的危险点1.1覆冰危害覆冰对于世界各个地区的输电线路安全性会形成严重的威胁，有研究数据显示，覆冰危害可能会导致电力塔的超载，从而导致线路舞动断裂、电力塔倒塌、漏电以及覆冰脱离等严重的事故。国内的架空输电线路，在发生覆冰危害时往往会导致严重的断电事故，因为架空线路的高度相对较高，所以修复工作的时间成本也比较高，难度相对较大，甚至在修复期间还可能引发新的问题，所以探讨架空输电线路的防冰除冰技术有着较高的实际价值。1.2雷击故障定性根据故障录波图可以分析出故障属于金属性接地还是非金属性接地（高阻性接地）。故障相发生故障后一个周波内，二次电压下降较多、残压较低，同时二次电流上升较多的，为金属性接地故障；反之二次电压残压较高、二次电流上升较多的，为高阻性接地故障。雷击故障发生时空气间隙被击穿，发生电弧短路，因此表现为金属性或接近金属性接地，且故障持续时间短，波形基本无毛刺。根据以上条件，可以初步确定故障是否为雷击或风偏跳闸。1.3OPGW产生损耗的原因在架空输电线路的运行中，地线与带电导线之间会发生电磁场与静电场的耦合。常规的全线杆塔逐基接地形式形成的纵向感应电动势，将在两根地线通过杆身构成闭合回路。而与大地又分别构成两个闭合回路，由于闭合回路的电流热阻效应，不断产生类似导线的损耗。OPGW地线加装绝缘子，相当于避免双地线构成闭合回路，降低感应电动势，相当于降低输电线路的附加功率损耗。每个部分都有可靠的接地点，雷击时，在避雷先锋放电阶段击穿接地线的绝缘间隙，使接地线一一接地，不影响防雷效果。交流线路于地线上存在感应电压，一般情况下地线均为全线直接接地，感应电形成闭合回路产生电能损耗，拟于耐张段一侧转角塔直接接地，另一侧耐张塔及所有直线塔采用带放电间隙绝缘子进行电气隔断，断开感应电回路，避免电磁损耗。2电力工程架空线路施工中危险点的预控分析2.1架空输电线路的防冰与除冰技术常规的交流融冰技术可以划分为发电机零起升压以及系统冲击合闸短路两种技术方式，这两种方式都是借助变电站内部的交流电源加到覆冰线路上，同时在覆冰线路的对侧或中间段实行三相短路，借助施加数百或上千安的短路电流促使线路可以更快覆冰融化。和直流融冰技术相比，交流融冰技术能够更好地实现对输电线路的相同融冰，可以有效降低不同相脱冰所导致的事故风险，相对于新融冰装置而言，这一种技术方式的投资更少，但是也存在一定的缺陷。例如融冰时需要停运线路，融冰电源需要应用发电机零起升压方式的应用范围局限性明显，发电机的操控量相对较大，需要反复的倒闸处理。应用系统冲击合闸短路的方式需要转移荷载，直接短路对于系统电压会形成影响，此时融冰电流很大程度决定于系统条件，可控性相对比较差。在融冰工作中需要电网中多个部门的人员进行协作，融冰的准备时间相对比较长，对于调度操作人员的要求相对比较高，此时倒闸的操作非常困难，很难在覆冰区域、多覆冰线路同时进行融冰，其效率相对比较低。2.2雷电定位分析雷电定位系统20世纪70年代中期由美国研制成功，20世纪80年代引入我国。LLS由若干个定向仪组成，当某地发生对地雷电时，每个DF站各自测定方位角，然后根据三角定位原理计算雷击点，因此DF站数量越多，分布越广，定位精度越高。故障发生后，进入雷电定位查询系统查询故障时间附近线路周边的雷电情况，一般可设置为线路周边3～5km，故障发生时间前后3～5min。正常情况下雷电监测时间与变电站故障录波器时间均与GPS时钟同步，因此在查询结果中一般可以找到1条或者2～3条与故障时间基本吻合的落雷，同时可以看到与落雷点最近的杆塔，以此作为故障查找的依据，其雷电流值在之后的故障分析中作为耐雷水平计算的依据。建议在实际应用时直接在导出表格中查看最近的杆塔，同时将可能的落雷坐标点导入地图，与线路坐标进行比对，能准确判断故障查找范围。故障点在高压、低压位置均存在明显闪络痕迹，如果沿绝缘子放电，在绝缘子串上也应有明显闪络痕迹。对于雷电直接击中地线的直击雷，还应在泄流通道位置有烧灼痕迹。根据故障点确定的放电通道，应符合理论逻辑，一般情况下，即此放电通道为此处最短放电通道。2.3绝缘间隙的选择从防雷角度看，是否避过避雷线直击导线取决于电场图形，若绝缘地线很长，则在逐步发展的过程中不可能在绝缘地线上感应出明显的对地电位，从而影响地线的防雷性能。若绝缘地线很短，则可通过限制地线绝缘水平的办法，以达到效果。据计算，工程5km耐张段分流地线最高感应电压为3.75kV，因此绝缘间隙值参照以往的工程并考虑1mm的裕度，推荐采用14mm。2.4导线三维空间位置测量技术北斗卫星导航系统由我国自主建设运行，当前已完成北斗三号组网，可为全球提供高精度的定位、导航及授时服务，双向授时精度小于20ns，已在电力、铁路、车联网、救援等行业得到了广泛的应用。北斗定位是基于卫星信号发射与地面接收时间差，通过时间差和信号传输速度实现两者之间距离计算，当观测到4颗及以上卫星时，可实现空间定位。定位偏差来源于卫星轨道精度、原子钟精度与稳定度、导航电文传播过程中的电离层延迟与多径效应上。受多种因素影响，其水平定位和高程定位精度仅为米级，原始定位精度不能满足系统要求。采用北斗差分定位技术，在监测点附近架设基站，基站获取北斗卫星的导航电文，以广播的形式提供差分校正数据，现场监测装置差分校正后，实现导线位置实时厘米级差分定位。2.5作业安全管控电力企业使用无人机进行架空输电线路的运维检修时，为了防止无人机在飞行过程中出现“黑飞“的现象，在无人机上安装飞行数据记录器。飞行数据记录器能够独立于无人机进行飞行数据的记录，且无法被人为更改。飞行数据主要包括飞行时间、地点以及路径等。通过GPS或者是北斗卫星对其路径进行记录，通过数据传输将无人机的实时数据传递到地面监控平台，同时为了保证无人机飞行的安全性无人机设置有安全监控，当其飞行数据与允许的飞行数据出现不同时，就会发起报警信息，实现对其作业的全过程监控。无人机巡检模块还需要具备对巡检区域周围地理环境以及气候环境进行监测，全方位地考察架空输电线路的实时情况，对其进行巡检，并严格按照电力企业的巡检制度和巡检计划执行。结语总之，当前，不仅要掌握常见危险点以及危险点产生的具体原因，同时还要以此为切入点，制定出有效的危险点预防方式方法，实现对各种危险因素的合力控制与防范，以便实现对各种潜在隐患的有效排除