線監(jiān)測系統(tǒng)在智能輸電設(shè)備中的設(shè)計研究

摘要：隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，輸電設(shè)備開始向數(shù)字化、智能化邁進(jìn)。想要保證大容量、高電壓的大型電網(wǎng)能夠平穩(wěn)運行，最主要的一點就是在電網(wǎng)的輸電環(huán)節(jié)實行智能輸電設(shè)備，通過應(yīng)用在線檢測系統(tǒng)，對輸電設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行自動化、互動化的管理，既能提升輸電設(shè)備的安全系數(shù)，又能避免事故發(fā)生。在線監(jiān)測系統(tǒng)作為提高智能輸電設(shè)備管理水平的關(guān)鍵，應(yīng)給予足夠的重視，進(jìn)行設(shè)計研究，幫助電力系統(tǒng)提高安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測系統(tǒng);智能輸電設(shè)備;設(shè)計研究

隨著低碳思潮的來臨，關(guān)于電力方面的規(guī)劃改革層出不窮，其中最具代表性就是智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的核心是智能輸電網(wǎng)，具有自動化、互動化等特點，使得智能輸電設(shè)備的運行維護(hù)和安全管理存在著巨大的挑戰(zhàn)。在線監(jiān)測系統(tǒng)，實效強(qiáng)、真實度高，有著高效、可靠的通信系統(tǒng)，可以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸及時、精準(zhǔn)，能夠為電能的正常供應(yīng)提供強(qiáng)大的依托。所以，本文闡述了在線監(jiān)測系統(tǒng)在智能輸電設(shè)備中的設(shè)計研究，探索智能輸電設(shè)備穩(wěn)定運行的條件。

一、智能輸電設(shè)備中存在的安全隱患

輸電設(shè)備指的就是輸電線路，其主要職責(zé)就是通過發(fā)電廠將電能傳輸至變電站、配電站等站點，經(jīng)過處理后進(jìn)行供應(yīng)使用。輸電設(shè)備依據(jù)地域面積的大小劃分為中短距離、長遠(yuǎn)距離兩種傳輸，由于輸電設(shè)備長時間暴露在野外，使得其運行維護(hù)、安全管理方面存在著諸多隱患，極大的影響了電力系統(tǒng)的工作效率。

（一）雷擊

雷電是一種常見的、伴有閃電和雷鳴的放電現(xiàn)象，是非常常見的自然物理現(xiàn)象。一旦到了雷雨季節(jié)，智能輸電設(shè)備遭遇雷擊的可能性極大。主要有一下三種情況：一是雷電直接雷擊在了線路導(dǎo)線上，使得產(chǎn)生直擊雷過電壓;二是雷電觸碰到避雷設(shè)施以后，反彈擊打在輸電線路上;三是雷電擊打在了輸電線路附近的桿塔或其他地方，是輸電線路上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。不管是直擊雷過電壓還是感應(yīng)過電壓，一旦產(chǎn)生就會導(dǎo)致線路導(dǎo)線產(chǎn)生大量電荷，最終引發(fā)嚴(yán)重后果。

直擊雷過電壓，較輕的會導(dǎo)致線路絕緣子閃烙，線路單相接地或跳閘;較重的會直接導(dǎo)致絕緣子破裂、擊穿、斷線，進(jìn)而引發(fā)輸電線路供電中斷。一旦雷電順著波順線路進(jìn)入到變電站，很容易破壞電氣設(shè)備的絕緣子，造成避雷器爆炸、主變壓器絕緣損壞等事故，影響整個輸電系統(tǒng)的正常安全運行。

（二）覆冰

由于智能輸電設(shè)備經(jīng)常架設(shè)在荒郊野外，沒有任何遮擋掩蓋設(shè)施，一旦發(fā)生惡劣的氣候變化，輸電設(shè)備就極容易損壞。尤其是在低溫雨雪天氣里，空氣中的濕度加大，氣溫降低，附著在線路導(dǎo)線表面的水珠會凝結(jié)成覆冰，導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生冰凍災(zāi)害。

保桿遭遇覆冰后，兩側(cè)的張力會出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，如果線路導(dǎo)線斷落了，沖擊荷載很容易造成倒桿;電線在結(jié)冰以后會收縮，收縮后的電線負(fù)荷程度會急速下降，只要碰到大風(fēng)天氣引發(fā)震蕩，電線極易由于不勝重荷而斷裂，或因舞動時間過長，使導(dǎo)線、絕緣、塔桿受到?jīng)_擊疲勞損傷。因為覆冰導(dǎo)致的輸電線路斷線、倒桿等事故，會嚴(yán)重?fù)p傷電力系統(tǒng)的輸電設(shè)備，阻礙整個電網(wǎng)的安全運行。

（三）外力

由于智能輸電設(shè)備及線路精密度高、連續(xù)性較強(qiáng)，很容易在外力的沖擊下，引發(fā)倒塌、斷裂、碰撞等事故。輸電線路由于外力破壞損傷的原因和情況可以說是千奇百怪，例如：山區(qū)內(nèi)，進(jìn)行開山炸石時，炸傷了絕緣或炸斷了導(dǎo)線，造成這個輸電線路供電中斷;農(nóng)村地區(qū)，燃燒農(nóng)作物時，火焰及濃煙引發(fā)了線路跳閘;當(dāng)遭遇臺風(fēng)天氣時，整個輸電線路都會由于強(qiáng)風(fēng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，破壞了輸電線路作業(yè)的連貫性;或者在施工區(qū)，由于操作失誤，大型吊車、挖掘機(jī)碰斷了導(dǎo)線或撞壞了塔桿。

二、在線監(jiān)測系統(tǒng)在智能輸電設(shè)備中的設(shè)計

在線監(jiān)測系統(tǒng)成功的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)測模式的不足，不但增添了多功能監(jiān)測平臺，擴(kuò)大了監(jiān)測范圍，還可以感應(yīng)輸電區(qū)域內(nèi)的任何異常，對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的實時監(jiān)控。當(dāng)在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于智能輸電設(shè)備中時，應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行智能化改造，這樣既可以細(xì)化監(jiān)測系統(tǒng)功能板塊，又將在線監(jiān)測系統(tǒng)與計算機(jī)系統(tǒng)相聯(lián)合，建立起綜合、全面的智能輸電設(shè)備在線監(jiān)測體系。因此，在進(jìn)行作業(yè)流程設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)對以下幾個方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

（一）采集模塊

系統(tǒng)監(jiān)測的基本要求是精準(zhǔn)的收集輸電信號，因此，在線監(jiān)測系統(tǒng)選用較為先進(jìn)的數(shù)字化采集方案，取代原有的人工采集，避免失誤和漏洞的出現(xiàn)。并將處理過的信號時尚采集、記錄等，經(jīng)由計算機(jī)處理平臺進(jìn)行調(diào)控，實時捕捉與輸電設(shè)備、線路、元件最相符的數(shù)字信號，為電路分析提供有效的數(shù)據(jù)。

（二）處理模塊

不同的輸電信息其信號表達(dá)也有所不同，在進(jìn)行在線檢測系統(tǒng)設(shè)計時，一定要注重信號處理操作，保證無論是什么類型的數(shù)據(jù)都可以在第一時間內(nèi)得到最佳的處理?？梢詫鞲衅髯兯蛠淼男盘栠M(jìn)行預(yù)處理;掃描電信號，預(yù)測信號的安全系數(shù);抑制干擾信號，為智能輸電設(shè)備的平穩(wěn)運行保駕護(hù)航。

（三）診斷模塊

做好前期診斷工作是在線監(jiān)測系統(tǒng)的一個關(guān)鍵，是判斷智能輸電設(shè)備運行狀態(tài)是否良好的重要環(huán)節(jié)。一般的處理流程是這樣的：首先是進(jìn)行信號采集;其次是對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理;然后是與歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比對，最后是診斷智能輸電設(shè)備是否正常。有了這一處理流暢，加強(qiáng)了工作人員對智能輸電設(shè)備的掌握，保障了電力系統(tǒng)的運行和維護(hù)。

（四）變送模塊

信號變送主要通過信號變送器，檢測出電氣設(shè)備上反映設(shè)備狀態(tài)的物理量，然后將這些物理量轉(zhuǎn)換為一定的電信號，傳輸?shù)胶罄m(xù)的單元模塊中。在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用信號變送，主要是為了轉(zhuǎn)換各種不同的電信號，并保持電信號傳遞的有序性，幫助監(jiān)測裝置作業(yè)效果更加精準(zhǔn)、高效。在監(jiān)測系統(tǒng)可以將傳輸?shù)碾娦盘栕鳛榕袛鄻?biāo)注，及時進(jìn)行輸電操控。

三、在智能輸電設(shè)備中應(yīng)用在線監(jiān)測系統(tǒng)的積極作用

在線監(jiān)測系統(tǒng)與傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)相比有著極大的技術(shù)優(yōu)勢，減少人工操作偏差，利用各類監(jiān)測儀表對智能輸電設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)、自動、全面的實時檢測，掌控智能輸電設(shè)備的每一個狀態(tài)。在線監(jiān)測系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，不光保證了智能輸電設(shè)備的平穩(wěn)運行，推動了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，也其他行業(yè)的在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了發(fā)展實例。

（一）極大的提高了智能輸電設(shè)備的安全系數(shù)

傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)在進(jìn)行監(jiān)測時，必須在輸電設(shè)備運行中斷后，進(jìn)行各類參數(shù)的獲取工作，以此判斷輸電設(shè)備的作業(yè)狀態(tài)。而在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過一體化數(shù)據(jù)處理流程，直接對輸電信號進(jìn)行捕捉和分析，在不影響智能輸電設(shè)備正常運作的情況下監(jiān)測外界線路是否存在異常，既彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的不足和安全缺陷，又提高了監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證了輸電環(huán)境的安全穩(wěn)定。

（二）高效節(jié)能，落實了基本國策

耗損是困擾輸電線路已久的大難題，尤其是智能輸電設(shè)備。智能輸電設(shè)備中長遠(yuǎn)距離電能傳輸情況較多，容易受到各種因素的影響、干擾，降低輸電線路工作效率、增大耗損。在線監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測功能，可以每時每刻對智能輸電設(shè)備進(jìn)行觀測、檢查，第一時間發(fā)現(xiàn)智能輸電設(shè)備的故障和異常，及時調(diào)整電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)，保障電能資源的高效率傳輸。

結(jié)束語：

雖然在線監(jiān)測系統(tǒng)在智能輸電設(shè)備中已經(jīng)得到了一定應(yīng)用，但是產(chǎn)品工藝、結(jié)果穩(wěn)定性等方面還需要進(jìn)一步的改進(jìn)，一定要保障監(jiān)測信號的真實度和結(jié)果的準(zhǔn)確度。只有設(shè)計出優(yōu)良的在線監(jiān)測系統(tǒng)，才能真實、靈敏的反映智能輸電設(shè)備的每一個狀態(tài)，真正的做到電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作，保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運行。

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