王晓冬1夏立伟1范杨1汪旭旭2
（1.湖北电力公司检修公司鄂西北运维分部，湖北襄阳441000；2.国家电网公司直流建设分公司宜昌工程建设部，湖北宜昌443000）
摘要：在分析特高压输电线路结构和运行特点的基础上，指出了其故障检测工作中的难点，探讨了特高压交流输电线路检测关键技术，以期为特高压线路运行维护提供指导。
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关键词 ：特高压；输电线路；检测；关键技术
0引言
特高压输电线路在整个电网中起到举足轻重的作用，其运行的可靠性要求较现有超高压线路更高，而输电线路检测是保证线路建成后安全稳定运行的重要方式之一。因此，了解特高压输电线路特点，结合特高压输电线路关键技术研究成果和超高压线路运行维护经验，分析特高压线路检测的关键技术，可以弥补特高压输电线路在运行维护理论方面的不足，为特高压输电线路的运行维护提供一种科学、合理的指导性方案。
1特高压输电线路特点及检测难点
1.1特高压输电线路结构、运行特点
1.1.1特高压输电线路结构特点
与现有超高压线路对比，对特高压输电线路特点分析如下：
（1）线路结构参数高。导线截面大，分裂数多，比如特高压直流输电线路导线为六分裂，交流线路导线选用分为3种类型：一般地区线路导线为8×LGJ?500/35钢芯铝绞线，子导线分裂间距为400mm，导线外接圆直径为1045mm；猕猴保护区和军事限制区为8×LGJ?630/45导线，同时增大1m线间距离或将平均高度提高5m；大跨越工程为6×AACSR/EST?500/230特强钢芯高强度铝合金绞线。
（2）线路长，环境及气象条件复杂，运行电压等级高。目前特高压直流电压已达±1100kV，交流为1200kV，且线长接近甚至超过2000km，覆盖多种地形及气象气候区。
（3）可靠性要求更高。特高压输电线路对电力系统稳定性、可靠性的影响远远大于高压/超高压输电线路，一般不允许停电检修，且设备众多、结构复杂，导致其故障几率增大，破坏程度变大。
1.1.2特高压输电线路运行特点
特高压输电线路由于分布区域极为广泛，且长期露天运行，容易受到自然灾害（如风、雨、雪、冰雹、污秽、洪水等）和外力等破坏，我国超高压输电线路多年的运行经验表明，线路在运行中易出现雷击、污闪、覆冰、风偏、振动、舞动等故障，给线路的安全稳定运行造成了极大危害。
1.2特高压输电线路检测中的难点
现有的传统检测方法已不能完全满足特高压输电线路的要求。如高压输电线路导地线与接续金具缺陷的检测过去多采用目测法，目测法是巡视人员用肉眼或望远镜对导线进行观测，有时是巡视人员将导线缺陷拍摄下来再进行观测分析，其在实际工作中存在着效率低、准确度不高等不足，用于特高压线路检测时，这些缺点将更明显。又如特高压线路杆塔倾斜的检测，由于我国特高压线路稳定运行的要求较高，而且穿越了煤矿区等地质结构较复杂的区域，因此对于特高压线路杆塔倾斜，不能只采用定期检测，需与在线监测相结合。目前杆塔检测工作在技术上还存在着一些不足，首先要提高检测方法的效率，尽量缩小检测工作所需要的空间，提高检测方法的现场适用性；另外需要通过相关试验及试运行来检验杆塔倾斜在线监测装置的可靠性（包括检测的可靠性及检测结果传送的可靠性），延长装置寿命，降低装置成本。从目前情况来看，国内高压、超高压系统中各类在线监测系统、红外检测、紫外检测、超声波检测等都得到了一定的应用，并取得了较好的效果，其检测原理和方法对于特高压线也同样适用。
2线路检测中的关键技术
针对特高压输电线路的特点，在分析现有检测装置与维护方法的基础上，应研究采用适用于特高压线路的检测装置和检测技术，如输电线路的在线监测与状态维修技术，红外、紫外成像的遥感检测技术等，实现特高压线路缺陷及故障快速检测。
2.1红、紫外检测技术
红外成像技术采用对物体进行扫描的方法，依一定顺序逐点接收被测物体的红外辐射，再利用红外元件，将这些接收到的红外辐射转变为电信号，然后经过类似于电视接收系统的信息处理，在显示屏幕上显示出一幅被测物体的红外热像图像。当被测物体温度升高时，其红外辐射强度大，转变成的电信号也强，屏幕上显示的热像图也就更明亮，反之，则热像图就暗，其最高可分辩出0.01℃的温升。因此，红外成像技术可以探测特高压输电线路故障发热、温升点，便于故障点定位。
紫外检测通过统计单位时间内的电晕脉冲数，确定放电强度，可用于检测微小但稳定的局部放电，探寻导线及金具故障，并显示故障源的精确位置。图1为晋南荆线某处紫外检测的情况。
从图1中明显可以看出，特高压输电设备放电点主要集中在均压环和导线侧绝缘子上。
2.2金属结构的超声波探伤
在特高压线路铁塔的运行维护中可用超声波探伤，以及时发现缺陷，及早预防。各种材料的缺陷形式多种多样，没有一个统一的缺陷标准来衡量缺陷状态。超声波探伤一般采用当量原理实现缺陷的检测，即在特高压输电线路铁塔探伤时，检测钢材试块中各种类型的人工缺陷，记录其波高，导入探伤系统数据库，现场检测铁塔缺陷波高，经过系统对比匹配确定缺陷形式。因此用试块作为参考依据来进行比较，是超声波探伤的特点。
超声波探伤仪按声源能动性、声波连续性、缺陷显示方式和声波通道数等方式可分成许多种类型，其中脉冲反射式超声波探伤仪是当前应用最广泛的一种，它主要由同步电路、扫描电路、发射电路、探头和示波管、时标电路等组成。
2.3在线监测技术
在线检测技术利用摄像头、3G/WiFi网络，可以清晰地显示线路运行画面，例如视频监控通过3G网络或是WiFi将线路的情况实时传输回后台。图2为国家电网某省网公司辖下的220kV线路应用视频监控的实时截图。
此外，在线监测技术利用传感器、3G/2G网络，实时传输监测点温度、风速风向、盐密、泄漏电流、杆塔倾斜角度等数据至系统后台，运行人员通过查看后台监测数据，能掌握线路监测点气象情况，预测线路故障并做出检修决策。
3结语
本文基于现有的超高压输电线路运行维护技术，总结了特高压线路的结构和运行特点，结合特高压输电线路特点，简要阐述了特高压输电线路检测工作中的难点，初步研究分析了红外/紫外技术、超声波探伤技术、在线监测技术在特高压输电线路检测工作中的应用前景，为特高压输电线路的运行维护工作提供了一定的参考。
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收稿日期：2015?07?20
作者简介：王晓冬（1984—），男，湖北襄阳人，工程师，主要从事输电线路运行维护工作。