交流特高压输电线路关键技术的研究及应用探究

李文耀 朱光

摘要：交流特高压输电线应用的关键技术是当前解决电力不均衡分布现象的重要方法，故而需引起相关人员的高度重视。本文简要分析了交流特高压输电线路关键技术的具体特点，并分别从外绝缘特性技术、过高压操作限制技术、综合防雷技术、导地线技术等方面论述了交流特高压输电线路关键技术，以此为人们营造一个良好的用电环境。

关键词：交流特高压输电线路;关键技术;输电系统

在电力行业，交流特高压输电线路逐渐成为专业人士关注的重点，其优势在于低成本、低耗能、长距离运输以及大输送量等，可以解决能源与负荷均匀分布的相关问题。将其与超高压输电线路进行对比，这种交流特高压输电线路的杆塔與容量也是比较显著的特征。但是在相关因素影响下，交流特高压输电线路关键技术的认知与应用还存在一些不足，需要在实践操作中总结经验。

1.交流特高压输电线路关键技术的具体特点

我国交流特高压输电线路关键技术主要是指在交流1000kV电压等级下所采用的技术手段，一般情况下交流特高压输电线路可承受1000kV交流电且能够有效实现跨地区输电及合理配置能源的作用。

根据相关研究可知：交流特高压输电线路关键技术整体上呈现出以下特点：①在交流特高压输电线路中又具备网络通信功能且能够科学输送电能、实现电力交换的骨干网架。由此保证交流特高压输电网呈现出较为广泛的覆盖面、较小损耗等优势，以此顺应市场变化需求;②利用交流特高压输电线路关键技术可有助于电网输电线路将其两端角度差值控制于20°范围之下，从而达到电网交流电能越强、电网稳定性越好的目的;③在应用交流特高压输电线路技术时可将输电线路具体的功率增长到500kV输电线路的5倍，为了防止出现过电压现象，需在实际操作过程中安装并联电抗器，以此保证输电线路在变化期间能够合理分布电能，保证电压趋于稳定;④交流特高压输电线路关键技术可为直流电网带来重要的电压保障，从而解决传统500kV输电线路中出现的短路及较差电能供应现象。

2. 交流特高压输电线路关键技术的应用

2.1外绝缘特性技术

大多数交流特高压输电线路的设计的建设位置相对较高，因此一旦遭遇雷雨等恶劣的天气环境时，将会给电网系统的电力正常性运输造成影响，为了确保交流特高压输电线路运输的稳定性，避免恶劣环境下发生线路故障问题，设计人员需合理应用关键技术提升交流特高压输电线路的防雷电性能。而外绝缘特性技术的提出应用，便是为了强化交流特高压输电线路的防雷性特征，借助绝缘子串来削弱雷电对于交流特高压输电线路运行的影响，确保交流特高压输电线路不会由于雷电事故发生线路故障问题。外绝缘特性技术的应用原理为，在交流特高压输电线路遭受雷电干扰的情况下，可借助绝缘子串来对导线以及杆塔空隙发生的电压异常问题进行自动调节，降低雷电环境对于交流特高压输电线路的负面干扰。

2.2过电压操作限制技术

从当前输电线路实际情况分析，交流特高压输电线路主要被运用在远距离输电领域，因为输电线路有一定长度，会在线路运行期间增加成本。因此，为了最大程度的节省成本，实现经济效益最大化，降低非全相工频谐振过大电压，建议应用过电压操作限制技术。这一技术的运用是在线路中增设高压并联电抗器，对于过电压的操作并不会直接影响塔头的绝缘设计，因此需要与实验相结合，由此便可以得到大于塔头间隙50%电压。按照试验曲线以及计算所得数据可以获得塔头尺寸。针对交流特高压输电线路而言，因为线路运输有一定长度，所以空气间隙便会在电压倍数的影响下随之增加由此一来，为了确保电力企业的经济效益，需要结合实际情况降低电压，使过电压位于非饱和区域。

2.3导地线技术

确保交流特高压输电线路能够安全稳定传输电能的关键技术之一就是导地线技术。虽然导地线技术的应用能够降低输电线路运输过程中的能量损耗，但由于交流特高压输电线路电池所涉及到的影响内容较多，因此对于导地线技术的应用成效有着一定的影响。针对导地线开裂问题，电力技术人员可选用截面面积大、电阻水平低的导地线，不仅能够满足导地线应用效果改善的目的，同时也能降低交流特高压输电线路的能量损耗。

导地线技术应用注意事项为：

（1）交流特高压输电线路架设的环境温度需在 -9℃至 43℃范围以内，且周边环境的年平均温度达到 21℃。（2）由于交流特高压输电线路极易受到电磁干扰，因此需要适当增加到导地线的机械强度，确保输电线路能够达到标准制度下的负载力，继而高效稳定完成电能传输工作。

2.4减小保护角以达到综合防雷

综合防雷技术与外绝缘特性技术有异曲同工之妙，它们都是保证输电线路免受雷电破坏而应用的防雷技术。在应用综合防雷技术时主要通过减小保护角、 架设避雷针等方式来达到防雷效果。其中在减小保护角步骤中，根据相关实验分析可知：当保护角减小时，输电线路的屏蔽弧将增大，而暴露弧将缩小，由此可极大程度上削弱雷击对输电线路带来的伤害。具体方法包括：①设置统一标准的避雷线，并利用增加绝缘子串数量的方法提高输电线路高度，以此实现保护角减小的效果，也能保证输电线路尽量避开雷击;②保证避雷线与输电线路固定高度，然后缩短两者水平距离，从而达到减小保护角的目的，降低遭受雷击的概率。

3. 交流特高压输电线路关键技术应用保障要点

3.1做好输电线路运行的直升机巡线工作

为了确保交流特高压输电线路关键技术的有效应用，电力技术人员需重视维护保障技术的有效应用。为此电力企业可组织专业技术人员开展直升机巡线作业工作，借助直升机自带的红紫外线成像功能，实现对交流特高压输电线路实际运输情况的有效检测，同时也能对交流特高压输电线路运输系统中导地线设施、绝缘子设施以及避雷针设施的应用性能进行检查，一旦发现安全设备发生应用性能或是应用质量问题时，立刻上报给相关部门，在短时间对交流特高压输电线路开展维保工作。

3.2做好交流特高压输电线路规划

要想充分发挥出特高压输电技术的优势，必须要提前做好线路规划。这就对电力部门提出要求，按照电网所在区域线路建设现状，编制完善的前期规划，确保所有地区规划都能够满足特高压电网规定。此外，電力部门也需要扩大特高压电力技术的应用范围，通过国家有关部门投入的资金采购先进设备与技术，培训技术、施工人员与管理工作人员，提高工作人员专业性，加强电网建设、维护水平。

3.3做好输电线路运行的在线智能监测工作

在线检测也是运行保障技术中最为主要的功能，它可对交流特高压输电线路中的运行温度、环境气象参数等展开细致的分析与检测。同时，它还设有先进的显示平台，可通过三维可视化方式呈现检测结果，这种方法可帮助工作人员快速掌握交流特高压输电线路运行状态，工作人员可从数据结果中找到存在的运行故障，从而制定科学的解决方案，提高检修效率，并且也能为潜在的故障风险带来一定的预测作用。

3.4做好输电线路运行的特高压暂态保护工作

为了避免交流特高线输电系统发生运行故障，电力技术人员常常应用距离保护、差动保护等多种措施，实现电力运输系统的继电保护工作。继电保护系统主要是利用系统滤波原理，消除交流特高压输电线路运行期间的暂态高频分量噪声，继而实现电力系统的工频量维护，系统继电保护模式将会导致电力系统始终处于带电作业状态，对高压电力系统运行造成负面影响，因此需借助特高压暂态保护方式来消除特高压交流输电运行故障。特高压暂态保护装置是以故障提取为工作核心，直接忽略系统滤波环节，实现特高压线路的故障识别，最终达到故障有效切除的效果。由于特高压暂态保护工作的自我抗干扰能力极强，因此能够排除过渡电阻以及系统震荡等因素带来的影响，全面提升特高压输电系统的运行安全。

4.结语

总而言之，交流特高线输电线路关键技术是确保输电运行安全的重要保障因素，为了满足社会不断增加的用电需求量，电力技术人员需掌握并灵活应用关键技术，确保电能供应的稳定性。

参考文献

[1] 何骏通.特高压交流半波长输电系统无功电压特性分析及控制技术初探[D].吉林：东北电力大学，2017.

[2]李润昌.特高压混合无功补偿线路失步故障开断与潜供电弧特性研究[D].济南：山东大学，2018.