特高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

張柯山

國(guó)網(wǎng)山西供電工程承裝公司

特高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

張柯山

國(guó)網(wǎng)山西供電工程承裝公司

對(duì)于目前電力系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)看，分布最廣、對(duì)電能輸送影響最大的就是特高壓輸電線路。然而對(duì)于輸電線路的監(jiān)管與維護(hù)卻是少之又少，只有必要的巡查和定期的維護(hù)。這樣長(zhǎng)期下來(lái)，輸電線路路徑中復(fù)雜運(yùn)行問題就會(huì)越積越多，再加上一些突發(fā)情況，比如動(dòng)植物、人為破壞等，就會(huì)嚴(yán)重破壞輸電線路的絕緣水平和受力情況，這樣情況下，如果在遇到惡劣天氣和較強(qiáng)外力破壞，就會(huì)使特高壓輸電線發(fā)生短路或者斷線的故障。近幾年來(lái)看，雖然電力系統(tǒng)中好多環(huán)節(jié)都采用了新技術(shù)，大大提高了電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)水平，但是對(duì)于特高壓輸電線路的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)還處于緩慢進(jìn)步階段。

特高壓；輸電線路；在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

1 特高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

目前，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅緩解了輸電線路運(yùn)行的維護(hù)壓力，而且還成為了建設(shè)輸電線路智能化的重要內(nèi)容和監(jiān)控風(fēng)險(xiǎn)的重要手段，這對(duì)于輸電線路運(yùn)行管理提供了巨大貢獻(xiàn)，也為特高壓輸電線路管理模式的探索和創(chuàng)新管理思路提供了依據(jù)。但是，因?yàn)樘馗邏狠旊娋€路具有桿塔暴露在野外和點(diǎn)太多、分布較廣的特點(diǎn)，使在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在特高壓輸電線路上的應(yīng)用收到了阻礙，不能安裝在牢固可靠位置，也不能像變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)那樣利用站內(nèi)的光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，不能確保監(jiān)測(cè)信息穩(wěn)定、可靠的傳輸。特高壓輸電線在線監(jiān)測(cè)的設(shè)備還不夠完善，達(dá)不到生產(chǎn)中的實(shí)際要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)生產(chǎn)和服務(wù)生產(chǎn)的最終目的。

2 特高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)

覆冰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是利用稱重法和傾角法來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，意思就是針對(duì)對(duì)絕緣子串懸掛載荷和線夾出口處導(dǎo)線傾角的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的結(jié)果通過實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算出來(lái)數(shù)值，工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)掌握特點(diǎn)，為除冰提供有效的保證。但是覆冰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在額定實(shí)施之前要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置加以重視，對(duì)經(jīng)常發(fā)生的重冰災(zāi)的線路段、風(fēng)坡、水面附近等容易覆冰區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。在之前我國(guó)南方地區(qū)發(fā)生惡劣天氣，造成大面積因覆冰的電網(wǎng)癱瘓，這時(shí)候覆冰厚度監(jiān)測(cè)技術(shù)起到了相當(dāng)重要的作用，這就說(shuō)明了在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于監(jiān)測(cè)線路狀態(tài)、保證線路運(yùn)行非常重要。

2.2 輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測(cè)

特殊地段的桿塔傾斜狀況及外部環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)都是由桿塔傾斜在線監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)裝置結(jié)合線路設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)桿塔橫向傾斜、縱向傾斜等數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)然后給出預(yù)警信息，從而對(duì)設(shè)計(jì)部門和線路運(yùn)行部門提供參考依據(jù)，以保證運(yùn)行部門對(duì)桿塔安全運(yùn)行情況及時(shí)掌握，避免因桿塔傾斜產(chǎn)生的安全事故；其次，還可以幫助找出桿塔故障原因，并對(duì)故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。橫向傾斜、縱向傾斜、復(fù)合傾斜等數(shù)據(jù)利用桿塔傾斜傳感器通過GPRS/CDMA1X等通信系統(tǒng)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、統(tǒng)計(jì)報(bào)表，結(jié)合桿塔自身設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析，來(lái)完成多參數(shù)預(yù)警功能。

2.3 輸電線路絕緣子污穢監(jiān)測(cè)

對(duì)于高壓運(yùn)行環(huán)境中絕緣子鹽密度、灰密度和監(jiān)測(cè)點(diǎn)微氣象狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)都是輸電線路絕緣子污穢在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的光纖傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)的。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過GSM/SMS或GPRS方式將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測(cè)中心，專家綜合各種參數(shù)進(jìn)行分析，得出相應(yīng)數(shù)據(jù)，并附上鹽密度和污穢發(fā)展趨勢(shì)，從而對(duì)運(yùn)行絕緣子的安全、可靠狀況及時(shí)了解，如果超標(biāo)要及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并同時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)檢修和清掃。這樣不僅提高了污穢故障精度，還可以根據(jù)故障特征準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)，從而提高了故障巡線效率和對(duì)故障類型進(jìn)行辨識(shí)。這樣不僅減少了巡線的人力和物力，也減少了因輸電線故障帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4 輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)

導(dǎo)線舞動(dòng)一般會(huì)帶來(lái)跳閘、金具損壞斷裂、導(dǎo)線斷股、螺絲變形、倒塔等危害。輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置利用傳感器，通過無(wú)線方式得到導(dǎo)地線的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，采用后端專家系統(tǒng)軟件在線分析在結(jié)合輸電線路微氣象環(huán)境參數(shù)，判斷導(dǎo)地線舞動(dòng)的振幅、半波數(shù)等參數(shù)，在繪制出導(dǎo)線舞動(dòng)軌跡，在舞動(dòng)剛剛發(fā)生的時(shí)候及時(shí)預(yù)警，好讓工作人員采取措施，以避免因?qū)Ь€舞動(dòng)產(chǎn)生的危害和事故，并可以幫助運(yùn)行部門對(duì)防舞效果進(jìn)行評(píng)估。在根據(jù)微氣象環(huán)境參數(shù)，運(yùn)用后端專家系統(tǒng)軟件在線分析判斷導(dǎo)地線舞動(dòng)的振幅、頻率、半波數(shù)等參數(shù)，繪制導(dǎo)地線舞動(dòng)軌跡，在舞動(dòng)發(fā)生初期及時(shí)預(yù)警，提醒運(yùn)行人員采取措施，避免相間放電、倒塔等事故的發(fā)生，并可協(xié)助生產(chǎn)運(yùn)行部門評(píng)估防舞器的防舞效果。容易引起舞動(dòng)的中重覆冰區(qū)和容易引起舞動(dòng)的事故的微地形區(qū)都要按照舞動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。通過導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)，能獲得有關(guān)舞動(dòng)的基本數(shù)據(jù)，為舞動(dòng)理論研究、防止舞動(dòng)方案等提供科學(xué)依據(jù)，為國(guó)家電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供必要保障。

2.5 輸電線路導(dǎo)線弧垂監(jiān)測(cè)

輸電線路導(dǎo)線（金具）溫度在線監(jiān)測(cè)及動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)，能夠?qū)旊娋€路導(dǎo)線溫度、易發(fā)熱點(diǎn)金具溫度及環(huán)境溫濕度、日照、風(fēng)速風(fēng)向進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用GSM/GPRS/CDMA等通訊信道將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測(cè)中心，系統(tǒng)主站軟件根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、預(yù)警和儲(chǔ)存，并計(jì)算出線路實(shí)際的動(dòng)態(tài)容量和導(dǎo)線弧垂，即線路的隱性負(fù)荷。為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員提供在線調(diào)度運(yùn)行指導(dǎo)數(shù)據(jù)，及時(shí)對(duì)輸電線路的熱穩(wěn)定負(fù)載進(jìn)行調(diào)整，最大限度地發(fā)揮輸電線路的輸送能力。

該系統(tǒng)具有建設(shè)速度快、投資低、安全性高的特點(diǎn)，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。在對(duì)現(xiàn)有輸電線路不進(jìn)行任何改造的前提下，既可以提高輸電線路輸送容量，又可以規(guī)避輸電線路的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

特高壓輸電線路運(yùn)行中存在很多事故隱患，而在線監(jiān)控技術(shù)的實(shí)施，提高了特高壓輸電線路抵御事故、防御事故的能力，實(shí)現(xiàn)了其實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)φ麄€(gè)特高壓輸電線路的線路、設(shè)備運(yùn)行及人員操作情況進(jìn)行在線監(jiān)控，進(jìn)而保障了特高壓輸電線路安全順利的運(yùn)行。

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