辽宁省送变电工程有限公司辽宁沈阳110021
摘要：随着我国用电量不断上升，电网规模也日渐扩大，高压线路的建设与日俱增，作为线路检查和维修的重要方法的带电作业技术也随之不断发展，取得了一定的突破，目前已经达到世界领先水平。特高压半波长线路输电距离长，电磁波及数据传输延时长，故障电气特征呈现非线性、非单调等特点，现有特高压保护原理及动作性能无法满足半波长线路需要。文章提出一种基于层次分析的高压交流输电线路故障检修方法，分析特高压交流电线运行维护工作以及带电作业的安全防护。
关键词：高压；交流；输电线路；故障检修；技术
1导言
特高压交流输电线路不但能够弥补我国在电力方面的能源不平衡现状，更能够满足各项生产和生活的需要。所以非常有必要对当前我国特高压交流输电线路的工作现状和运行现状进行全面了解和分析，从而发现工作中出现和隐藏的问题，进而更好的对特高压交流电输电线路进行有效维护。
2输电系统的故障电气特征及现有保护配置的适应性?
2.1故障电气特征
半波长线路输电距离远，其故障特征与常规线路相比，在空间、时间及分析方法上存在显著差异：
1）空间尺度上，故障后，电磁波沿线路传播，波过程显著，半波长线路故障电气量不仅是时间的函数，同时是空间的函数，沿线电气量呈非线性、非单调的波动特征。2）时间尺度上，半波长线路故障后电磁波传输延时及通道延时显著增大，输电距离远使得一次电磁波传播及通道延时长，线路两侧感受到故障的时刻存在显著差异，对需要通道的保护算法影响较大。3）在分析方法上，对于半波长输电线路，基于集中参数的故障分析方法不适用，需要利用分布参数模型进行分析。
2.2现有保护配置的适应性
1）对于半波长线路，由于沿线电压不固定，故障后电流差动保护无法进行电容电流精确补偿；故障点与差动点位置不一致会导致电流差动保护灵敏度降低，当故障点与电流差动点相差1500km时，故障相差动电流最小，差动保护灵敏度最低；此外信号传输延时严重影响保护的速动性。2）半波长线路的空间距离与电气距离不再线性且不单调，距离保护无法区分线路首端及正向区外出口故障，存在严重的正向超越。3）对于半波长输电线路，方向元件仍适用，但是由其构成纵联保护时，动作时间延长。4）对于半波长输电线路，传统主后备一体双重化保护配置模式不再适用，需要提出新的线路保护原理及构建保护体系以适应半波长线路需要。特高压半波长线路故障特征及动作时间受空间位置影响显著，特高压半波长线路保护方案需要充分考虑故障分量的时空特征。
3高压交流输电线路故障分类
当前高压交流输电线路发生故障原因一般是：外力、人为或者是设备自身问题产生故障。其中因为自然的雷击而导致的线路故障占所有故障的一半以上，因为人为操作不当而产生的故障也比较多，输电线路在比较恶劣的情况下运行，设备本身也会受到外力从而造成损伤。下面是具体分类情况。
1)单相接地故障。高压交流输电线路在运行时，单相接地故障是比较常见的故障，此类故障发生的输电线路主要在雨水或者潮湿的环境下。一旦发生接地故障，故障相电压会变为0，导致线路短路；
2)高压交流输电线路短路故障。每当高压交流输电线路受到外力或者是人为作用时，其相应线路的高压输电线路中的相间绝缘体会被击穿，这会导致高压交流输电线路短路时常发生。
3)高压交流输电线路导线断路。如果高压交流输电路线导线有断裂的现象，则会引起供配电回路发生故障。如果高压交流输电线路断路点没有明显断路痕迹，那么会产生间隙，会有大规模的电弧产生，使线路的导线位置的温度上升，从而导致电力系统发生火灾或爆炸，线路设备也将被烧毁。
4高压交流输电线路故障检修技术
4.1带电作业措施分析
首先，在带电作业中要对相关技术参数全面掌握。在特高压交流输电线路的带电作业中，应该掌握对带电作业中的重要技术参数和使用情况，这样才能保证带电作业的顺利进行;其次，带电作业中工作人员的安全保护。带电作业是一项高危险工作，所以在维护工作之前应该保障工作人员的安全防护工作。在带电作业中应该为每一位工作人员配备相应的安全防护工具，这样不但能够提高工作效率，而且能够提高工作质量;再次，不断完善带电作业设备。带电作业设备的不断完善是带电工作安全开展的重要保证。在实际的带电作业中根据情况使用与作业相匹配的设备;另外，最为重要的一点是在带电作业中要严格按照带电作业的操作标准和方法进行，只有这样才能避免作业中不必要的问题和工作人员的人身安全;最后，由于在进行带电作业时会对输电线路频繁操作，这将导致输电线路过压，所以在带电作业之前应该制定好相应的加装保护措施规划，以应对突发情况。
4.2强电场的防护
可以通过穿戴屏蔽服来保护操作人员，屏蔽服具体的参数与标准如下：能够防护不大于500kV电压等级的线路，屏蔽效率不小于40dB，可以有效屏蔽将近99%的外部场强，从整体上来看，屏蔽服最远端点之间的电阻值不小于20Ω，带电操作过程中，屏蔽服内部的人体的体表场强不大于15kV/m，而且屏蔽服局部温度不应超出50℃。同时，屏蔽服需要有一定的阻燃性，抗腐蚀、抗汗水等特性，屏蔽服内部要形成稳定的电气联通。
4.3对电流的防护
操作人员等电位工作中可能同带电体之间形成电位差，这个电位差大小同外部电压值有着密切关系，这就意味着电工同带电设备靠近时，可能出现大量的火花，形成脉冲电流，操作电工可能遭受电流的侵扰，为了确保其安全，实际电位转移过程中，可以穿屏蔽服来保护人体，隔断电流的袭击，在此基础上对不受屏蔽服保护的人体，例如：面部、脖颈等同带电体之间的距离做出安全规定。
4.4带电作业的方法
高压输电线路的带电作业方法主要有地电位作业、等电位作业、中间电位作业法等。由于线路具有塔头尺寸大、绝缘子串长等特点，使用绝缘操作杆对导线侧金具检修的功效特别低，所以，超高压输电线路以等电位作业方法为主。目前，直线塔进入等电位的作业方法主要有乘坐绝缘吊篮（吊梯）荡入法、沿绝缘平梯进入法、绝缘竖梯荡入法等。耐张塔进入等电位的方法主要沿耐张绝缘子串进入。±500kV直流输电线路带电作业技术与500kV交流输电线路带电作业技术相比，除了在带电作业粒子流防护方面，其它方面没有太大的区别，具有较高的通用性。
4.5静电感应的安全防护
电压等级小于500kV的线路，实际带电操作中会产生静电感应，从而引发电击，例如：操作电工带电操作中与带电导线距离过小，出现大量的人体感应电荷，从而导致静电感应威胁。同时，地面工作人员接触来自于电力系统的金属部件时也可能发生静电感应，影响作业人员安全。对此可以采取科学的保护性对策：带电操作人员需要身着全密封的屏蔽服，而且要确保其内部连接点紧密接触，需要登上杆塔时不能穿绝缘鞋。
结束语
综上所述，当前我国对特高压交流输电线路的维护工作和带电作业进行研究和分析，不断发现维护工作和带电作业中存在的问题。高压输电线路带电作业是保证其正常运行和检修的重要手段，因此，必须不断提高高压输电线路带电作业技术，同时做好安全防护措施，满足高压输电线路运行的需要。
参考文献
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