《高压输电线路的构造与维护》课件

《高压输电线路的构造与维护》课程概述：高压输电线路的重要性电力传输的骨干高压输电线路是电力系统的重要组成部分，承担着将电能从发电厂输送到城市和乡村的重任。它们是连接能源生产和消费的关键环节，直接关系到国家的经济发展和社会稳定。经济发展的命脉现代社会对电力的依赖程度日益增加，高压输电线路的稳定运行对于保障各行各业的正常运转至关重要。一旦输电线路发生故障，可能会导致大面积停电，给生产和生活带来严重影响。技术进步的体现课程目标：掌握线路构造与维护技能1理解基本构造深入了解输电线路的各个组成部分，如导线、绝缘子、杆塔、金具等，掌握其材料特性、结构特点和功能作用。2掌握维护技能熟悉输电线路的日常维护、定期检修和故障处理方法，能够独立完成绝缘子更换、导线补修、杆塔加固等工作。3提升安全意识牢固树立安全第一的思想，严格遵守安全规程和操作规程，确保自身和他人的安全。运用新技术输电线路的基本组成部分导线用于传输电能的金属线缆，是输电线路的核心部件。绝缘子用于支撑和绝缘导线，防止电流泄漏到杆塔。杆塔用于支撑导线和绝缘子，保持导线与地面之间的安全距离。金具用于连接和固定导线、绝缘子和杆塔的金属部件。导线：材料、型号选择1材料选择常用的导线材料有铜、铝和钢芯铝绞线。铜导线导电性能好，但成本高；铝导线重量轻，但强度较低；钢芯铝绞线兼具强度和导电性，是高压输电线路的常用选择。2型号选择导线的型号根据其截面积、结构和材料的不同而有所区分。选择合适的导线型号需要综合考虑输电容量、线路长度、气候条件等因素。3选型原则选择导线时，应优先考虑其安全可靠性、经济性和适用性。在满足输电要求的前提下，尽量选择成本较低、维护方便的导线型号。导线的连接方法压接法利用专用压接工具将导线连接在一起，连接强度高，导电性能好，是目前常用的连接方法。焊接法通过焊接将导线连接在一起，连接可靠性高，但操作复杂，适用于对连接质量要求较高的场合。爆炸法利用炸药爆炸产生的能量将导线连接在一起，连接效率高，但安全性较低，适用于特殊环境下的连接。绝缘子：类型与特性瓷绝缘子传统的绝缘子材料，具有良好的绝缘性能和耐老化性能，但易碎，抗冲击能力差。1玻璃绝缘子具有较高的机械强度和良好的耐电弧性能，但易受环境污染影响，需要定期清洗。2复合绝缘子采用有机材料和无机材料复合而成，具有重量轻、强度高、耐污性能好等优点，是未来的发展趋势。3绝缘子的安装与更换1安装2检查3更换安装绝缘子时，应保证其垂直度和水平度，避免受力不均。定期检查绝缘子的外观，如发现裂纹、损伤等缺陷，应及时更换。更换绝缘子时，应采取安全措施，防止发生触电事故。杆塔：类型与特点类型特点直线杆塔承受导线的垂直荷载和少量水平荷载，结构简单。转角杆塔承受导线的垂直荷载和较大的水平荷载，结构较复杂。耐张杆塔承受导线的垂直荷载和较大的纵向荷载，结构最复杂。杆塔是输电线路的重要支撑结构，其类型和特点直接影响线路的安全性和可靠性。选择合适的杆塔类型需要综合考虑线路走向、地形地貌、气候条件等因素。杆塔基础：设计与施工杆塔基础的设计需要充分考虑地质条件、荷载计算、材料选择和施工工艺等因素。地质条件是基础设计的关键，不同的地质条件需要采用不同的基础形式。荷载计算是基础设计的依据，应准确计算杆塔承受的各种荷载。材料选择应符合国家标准，保证基础的强度和耐久性。施工工艺应严格执行规范，确保基础的施工质量。杆塔组立技术抱杆组立法利用抱杆将杆塔逐段吊装起来，适用于地形复杂的山区。直升机组立法利用直升机将杆塔整体吊装起来，适用于地形特殊的地区。起重机组立法利用起重机将杆塔整体吊装起来，适用于平坦开阔的地区。杆塔的防腐处理热镀锌将杆塔浸入熔融的锌液中，使其表面形成一层锌层，防止钢材腐蚀。喷涂防腐涂料在杆塔表面喷涂防腐涂料，形成一层保护膜，防止钢材与外界环境接触。阴极保护通过外加电流或牺牲阳极的方法，使杆塔处于阴极状态，防止钢材腐蚀。线路金具：作用与选用连接金具用于连接导线、绝缘子和杆塔，传递机械荷载和电气荷载。悬垂金具用于悬挂导线，保持导线与杆塔之间的安全距离。保护金具用于保护导线和绝缘子，防止其受到机械损伤和电气损伤。线路金具的安装要点选择合适的金具型号根据导线型号、绝缘子型号和杆塔类型选择合适的金具型号，确保其承载能力和连接可靠性。检查金具的质量检查金具的外观，如发现裂纹、损伤等缺陷，应及时更换。正确安装金具按照安装规程正确安装金具，保证其连接强度和电气性能。接地装置：作用与要求1作用将电气设备的金属外壳与大地连接起来，防止人身触电事故的发生；为雷电流提供泄放通道，保护电气设备免受雷击；为继电保护提供可靠的动作信号，保证电力系统的安全运行。2要求接地电阻应满足国家标准的要求，接地线应采用耐腐蚀的金属材料，接地装置应定期检测和维护。接地电阻的测量与控制测量方法常用的接地电阻测量方法有电压降法、三极法和钳形接地电阻仪法。1影响因素接地电阻的大小受土壤湿度、土壤类型、接地体埋深和接地体数量等因素的影响。2控制措施可以通过增加接地体数量、增大接地体埋深、改良土壤等措施来降低接地电阻。3避雷线：保护原理与安装1保护2雷击3地线避雷线安装在杆塔顶部，通过引雷作用将雷电流引入大地，保护导线免受雷击。避雷线的安装应保证其与导线之间有一定的安全距离，并与接地装置良好连接。避雷器的应用类型特点应用管型避雷器结构简单，价格低廉，但保护性能较差。用于保护配电线路和小型变压器。氧化锌避雷器保护性能好，通流容量大，但价格较高。用于保护高压输电线路和大型变压器。避雷器是一种过电压保护装置，用于限制电气设备上的过电压，保护其免受损坏。根据不同的应用场合，可以选择不同类型的避雷器。输电线路的电气参数1阻抗2电容3电压输电线路的电气参数包括电阻、电感、电容和导纳。这些参数直接影响线路的输电能力、电压分布和损耗。了解和掌握这些参数对于线路的运行和维护至关重要。线路电抗与电容电抗电容线路电抗主要由导线的电感引起，电容主要由导线之间的电场引起。线路电抗会限制线路的输电能力，电容会引起线路的电压升高。在高压输电线路中，需要采取措施来补偿线路的电抗和电容，以提高输电效率和电压稳定性。线路的电压分布首端电压线路的首端电压是指电源侧的电压，通常保持在额定电压附近。末端电压线路的末端电压是指负荷侧的电压，由于线路的压降，末端电压会低于首端电压。电压降落线路的电压降落是指首端电压与末端电压之差，电压降落的大小受线路长度、负荷大小和线路阻抗的影响。输电线路的机械参数1导线弧垂导线在重力作用下形成的弯曲程度。2导线张力导线受到的拉力。3杆塔倾斜杆塔偏离垂直方向的角度。4基础沉降杆塔基础下沉的程度。导线的弧垂与张力弧垂影响因素：温度、导线重量、档距。1张力影响因素：温度、弧垂、导线截面积。2设计设计原则：保证安全距离、防止过大张力。3导线的弧垂和张力是输电线路设计的重要参数，其大小直接影响线路的安全性和可靠性。合理控制导线的弧垂和张力，可以避免导线与地面或其他物体接触，防止导线断裂和杆塔倒塌。导线的风偏与舞动风偏导线在风力作用下偏离垂直方向的角度。风偏的大小受风速、导线重量和导线截面积的影响。过大的风偏可能导致导线与其他物体接触，造成短路事故。舞动导线在特定风力作用下产生的周期性振动。舞动可能导致导线疲劳断裂和绝缘子损坏。可以采取安装防舞动装置等措施来抑制导线的舞动。输电线路的运行与维护1运行2维护3周期输电线路的运行是指对线路的监控和控制，保证线路的安全稳定运行。输电线路的维护是指对线路的定期检查、检修和更换，防止线路发生故障。运行和维护是保证输电线路安全可靠运行的重要手段。巡线检查：内容与方法外观检查检查导线、绝缘子、杆塔、金具等部件的外观，如发现裂纹、损伤、锈蚀等缺陷，应及时记录。红外测温利用红外测温仪测量导线、金具等部件的温度，如发现温度异常，应及时分析原因。无人机巡检利用无人机搭载高清摄像头和红外热像仪，对线路进行全方位巡检，提高巡检效率和精度。巡线工具与设备工具作用望远镜观察线路部件的外观。红外测温仪测量线路部件的温度。无人机对线路进行全方位巡检。GPS定位仪记录缺陷位置。巡线检查需要配备相应的工具和设备，以提高巡检效率和精度。不同的巡检方法需要不同的工具和设备。例如，无人机巡检需要配备无人机、高清摄像头、红外热像仪和地面站等设备。缺陷记录与分析记录详细记录缺陷的位置、类型、程度和数量。1分析分析缺陷产生的原因，评估其对线路安全运行的影响。2处理根据缺陷的严重程度，制定相应的处理方案。3对巡线检查中发现的缺陷进行详细记录和分析，是制定维护计划的重要依据。通过分析缺陷产生的原因，可以采取相应的预防措施，防止类似缺陷再次发生。绝缘子的清洗与更换清洗定期清洗绝缘子表面的污秽，提高其绝缘性能。更换对出现裂纹、损伤等缺陷的绝缘子进行更换，保证线路的安全运行。绝缘子是输电线路的重要组成部分，其绝缘性能直接影响线路的安全运行。定期清洗和更换绝缘子，可以有效防止污闪事故的发生。导线的补修与更换补修方法适用范围缠绕法导线表面轻微损伤。压接法导线断股数量较少。更换法导线断股数量较多或导线严重腐蚀。导线是输电线路的核心部件，其完好程度直接影响线路的输电能力。根据导线的损伤程度，可以采取不同的补修或更换方法。杆塔的加固与更换1检查2加固3更换定期检查杆塔的完好程度，如发现倾斜、腐蚀等缺陷，应及时进行加固或更换。杆塔加固可以采用增加拉线、加固基础等方法。杆塔更换需要选择合适的杆塔类型，并采取安全措施。接地装置的维护与检测维护内容检测内容清除接地线上的锈蚀。测量接地电阻。紧固接地线的连接螺栓。检查接地线的连接是否可靠。更换损坏的接地线。检查接地体的腐蚀情况。接地装置是保证电气设备和人身安全的重要措施，需要定期进行维护和检测，以确保其性能良好。避雷线的维护与更换维护定期检查避雷线的锈蚀情况，清除避雷线上的异物，确保避雷线与接地装置连接良好。更换对出现断股、严重锈蚀等缺陷的避雷线进行更换，提高线路的防雷性能。避雷线是保护输电线路免受雷击的重要装置，需要定期进行维护和更换，以确保其性能良好。输电线路的常见故障1闪络故障由于绝缘子表面污秽或雷击等原因引起的绝缘击穿。2断线故障由于导线老化、腐蚀或外力破坏等原因引起的导线断裂。3杆塔倒塌事故由于杆塔基础沉降、腐蚀或外力破坏等原因引起的杆塔倒塌。4异物搭挂由于树木、鸟类或人为因素等引起的异物搭挂在导线上。闪络故障的分析与处理分析分析闪络故障的原因，如绝缘子污秽程度、气候条件等。1处理采取清洗绝缘子、更换绝缘子、安装防污闪装置等措施。2预防加强线路巡检，定期清洗绝缘子，安装防污闪装置。3闪络故障是输电线路常见的故障之一，其发生会对电力系统的安全稳定运行产生严重影响。通过分析闪络故障的原因，可以采取相应的处理和预防措施，降低闪络故障的发生率。断线故障的分析与处理分析处理分析断线的原因，如导线老化、腐蚀、外力破坏等。采取更换导线、补修导线等措施。评估断线对线路安全运行的影响。加强线路巡检，定期检查导线的完好程度。断线故障是输电线路常见的故障之一，其发生会对电力系统的供电可靠性产生严重影响。通过分析断线故障的原因，可以采取相应的处理和预防措施，降低断线故障的发生率。杆塔倒塌事故的处理应急处理立即隔离故障线路，防止事故扩大。调查分析调查分析杆塔倒塌的原因，如地质条件、设计缺陷、施工质量等。重建恢复尽快重建恢复倒塌的杆塔，恢复线路的供电能力。杆塔倒塌事故是输电线路最严重的事故之一，其发生会对电力系统的安全稳定运行产生严重影响。通过及时有效的处理，可以最大限度地减少事故造成的损失。异物搭挂的处理发现通过巡线检查或在线监测发现异物搭挂。1处理利用绝缘工具或停电后人工清除异物。2预防加强线路巡检，清理线路通道内的树木。3异物搭挂是输电线路常见的故障之一，其发生会对电力系统的安全运行产生威胁。通过及时有效的处理，可以避免异物搭挂引发的事故。输电线路的防雷措施1安装避雷线在杆塔顶部安装避雷线，将雷电流引入大地。2安装避雷器在变电站和重要设备处安装避雷器，限制过电压。3加强接地提高接地装置的性能，降低接地电阻。雷击是输电线路常见的威胁之一，采取有效的防雷措施可以降低雷击事故的发生率，保证线路的安全稳定运行。雷击跳闸的原因分析原因分析雷击强度过大避雷线和避雷器无法完全吸收雷电流。接地电阻过高雷电流无法迅速泄放到大地。绝缘子绝缘强度不足雷电流击穿绝缘子，导致闪络。雷击跳闸是输电线路常见的故障之一，其发生会对电力系统的供电可靠性产生影响。通过分析雷击跳闸的原因，可以采取相应的预防措施，降低雷击跳闸的发生率。防雷装置的定期检测避雷线检查避雷线的锈蚀情况和连接可靠性。1避雷器测量避雷器的绝缘电阻和放电电压。2接地装置测量接地电阻，检查接地线的连接是否可靠。3定期检测防雷装置的性能，可以及时发现和处理存在的缺陷，保证防雷装置的有效性，降低雷击事故的发生率。输电线路的防污措施1选择耐污绝缘子选择具有良好耐污性能的绝缘子，如复合绝缘子。2定期清洗绝缘子定期清洗绝缘子表面的污秽，提高其绝缘性能。3安装防污闪装置安装防污闪装置，防止污闪事故的发生。污秽是输电线路常见的威胁之一，其附着在绝缘子表面会降低其绝缘性能，导致污闪事故的发生。采取有效的防污措施可以降低污闪事故的发生率，保证线路的安全稳定运行。污秽类型与影响类型成分影响工业污秽粉尘、化学物质降低绝缘性能，导致污闪。盐污秽盐分降低绝缘性能，加速腐蚀。自然污秽灰尘、鸟粪降低绝缘性能。污秽的类型不同，其成分和对输电线路的影响也不同。了解污秽的类型和影响，可以采取针对性的防污措施，提高防污效果。绝缘子的防污闪技术涂抹防污涂料在绝缘子表面涂抹防污涂料，提高其耐污性能。采用伞裙结构采用伞裙结构的绝缘子，可以有效防止污秽积聚。安装半导体釉绝缘子安装半导体釉绝缘子，可以改善绝缘子表面的电压分布，提高耐污性能。绝缘子的防污闪技术是提高输电线路防污能力的重要手段。根据不同的污秽类型和环境条件，可以选择不同的防污闪技术。人工清扫与自然清扫人工清扫利用人工或专用工具清洗绝缘子表面的污秽，清洗效果好，但成本较高。自然清扫利用降雨或风力清洗绝缘子表面的污秽，成本较低，但清洗效果受天气条件影响。人工清扫和自然清扫是两种常用的绝缘子清洗方法，可以根据实际情况选择合适的方法。输电线路的防冰措施1选择防冰导线选择具有良好防冰性能的导线，如增大导线截面积、采用表面光滑的导线。2安装融冰装置安装融冰装置，利用电流或机械力清除导线上的覆冰。3加强线路巡检加强线路巡检，及时发现和处理覆冰情况。覆冰是输电线路常见的威胁之一，其会导致导线断裂、杆塔倒塌等事故的发生。采取有效的防冰措施可以降低覆冰事故的发生率，保证线路的安全稳定运行。覆冰类型与危害类型特点危害霜冰结构疏松，密度小。增加导线重量，导致弧垂增大。雨凇结构密实，密度大。增加导线重量，导致断线、倒塔。混合凇兼具霜冰和雨凇的特点。危害介于两者之间。覆冰的类型不同，其特点和对输电线路的危害也不同。了解覆冰的类型和危害，可以采取针对性的防冰措施，提高防冰效果。融冰技术：热融冰与机械融冰热融冰利用电流产生的热量融化导线上的覆冰，融冰效果好，但耗电量大。1机械融冰利用机械力清除导线上的覆冰，成本较低，但可能损伤导线。2热融冰和机械融冰是两种常用的融冰技术，可以根据实际情况选择合适的技术。输电线路的安全运行1加强巡检定期巡检线路，及时发现和处理存在的缺陷。2严格执行规程严格执行安全规程和操作规程，防止人身触电事故的发生。3加强培训加强对运行维护人员的安全培训，提高其安全意识和技能。安全是输电线路运行的首要任务，采取有效的安全措施可以降低事故的发生率，保证线路的安全稳定运行。安全规程与操作规程规程类型内容安全规程规定运行维护人员的安全行为和操作要求。操作规程规定设备的正确操作方法和步骤。安全规程和操作规程是指导运行维护人员安全工作的基本依据，必须严格遵守。安全工器具的使用与维护正确使用根据作业内容选择合适的安全工器具，并正确使用。定期检查定期检查安全工器具的完好程度，如发现损坏，应及时更换。妥善保管妥善保管安全工器具，防止受潮、受损。安全工器具是保护运行维护人员安全的重要保障，必须正确使用、定期检查和妥善保管。输电线路的节能降耗1优化线路设计优化线路设计，降低线路损耗。2提高设备效率提高设备效率，降低设备损耗。3加强运行管理加强运行管理，减少无功损耗。节能降耗是输电线路运行的重要任务，采取有效的节能降耗措施可以降低运行成本，提高经济效益。降低线路损耗的措施措施原理合理选择导线截面积减小导线电阻。提高运行电压降低线路电流。平衡三相负荷减少线路不平衡电流。安装无功补偿装置减少线路无功功率。线路损耗是输电线路的主要损耗之一，采取有效的措施可以降低线路损耗，提高输电效率。提高输电效率的技术高压直流输电采用高压直流输电技术，可以提高输电距离和输电容量。1超导输电采用超导输电技术，可以实现零损耗输电。2智能电网采用智能电网技术，可以提高电网的