特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

陳文喆

摘 要：本文針對特高壓輸電線路對多種在線監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了簡述，提出適用特高壓輸電線路的在線監(jiān)測裝置基本要求和在線監(jiān)測技術(shù)適用范圍，并論述了在線監(jiān)測管理平臺(tái)的重要性。

關(guān)鍵詞：特高壓線路；監(jiān)測；隱患

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.145

輸電線路受外力破壞時(shí)易發(fā)生短路和斷線故障，輸電線路狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)由此而生。從某種程度上說狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用切實(shí)緩解了輸電線路運(yùn)行維護(hù)壓力?；谳旊娋€路桿塔點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)和需長期暴露在野外的特點(diǎn)，輸電線路監(jiān)測技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)很難安裝在牢固可靠位置，也無法利用站內(nèi)現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)通信手段，在降低維護(hù)成本同時(shí)，還可保證測信息穩(wěn)定、可靠傳輸。很多監(jiān)測設(shè)備尚處于完善中，無法有效指導(dǎo)、服務(wù)生產(chǎn)。近年來，雖然電力系統(tǒng)整體監(jiān)測水平已經(jīng)有了較大的提高，但是基于特高壓輸電線路分布廣、電能輸送大的特點(diǎn)，特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)水平卻發(fā)展緩慢。那么如何加強(qiáng)特高壓輸電線路的運(yùn)轉(zhuǎn)并提高安全，仍需我們在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行不斷總結(jié)和探索。

1 特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)概述

輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)受線路上監(jiān)測裝置的電源問題和監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸通信問題兩方面的技術(shù)因素制約。目前已開發(fā)出了多種輸電線路在線監(jiān)測裝置，對應(yīng)的多種輸電線路監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

輸電線路覆冰在線監(jiān)測包括對線路拉力和導(dǎo)線傾斜角、弧垂等參數(shù)的兩種監(jiān)測方式反映出覆冰實(shí)際情況的不同工作原理，以實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)線的覆冰情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測并及時(shí)預(yù)警，方可減少輸電線路的冰閃、舞動(dòng)、斷線、倒塔等事故故障；而輸電線路氣象和導(dǎo)線風(fēng)偏在線監(jiān)測則是在絕緣子串上安裝角度測量，再結(jié)合線路本體數(shù)據(jù)及風(fēng)速、溫度等測量數(shù)據(jù)，綜合計(jì)算出導(dǎo)線的風(fēng)偏狀況；目前我國電網(wǎng)公司對特高壓GSM桿塔傾斜監(jiān)測報(bào)警裝置的研制，經(jīng)試驗(yàn)證明能實(shí)時(shí)監(jiān)控線路運(yùn)行桿塔傾斜情況并預(yù)警；微風(fēng)振動(dòng)的長期積累會(huì)導(dǎo)致高壓架空輸電線路的疲勞斷股，而且這種破壞有很強(qiáng)的隱蔽性。微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)是利用導(dǎo)線振動(dòng)監(jiān)測儀對導(dǎo)線與線夾最后接觸點(diǎn)外一定距離處導(dǎo)線相對于線夾的彎曲振幅、頻率和線路周圍的風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度等氣象環(huán)境參數(shù)的記錄并結(jié)合導(dǎo)線本身力學(xué)性能實(shí)現(xiàn)對線路微風(fēng)振動(dòng)的水平和導(dǎo)線的疲勞壽命的判斷；導(dǎo)線舞動(dòng)不僅危害大且有著長期性，而輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測則是選擇在一檔導(dǎo)線中安裝一定數(shù)量的導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)線三個(gè)方向的加速度信息的采集，并根據(jù)線路的基本信息和對監(jiān)測點(diǎn)加速度的計(jì)算和分析，完成對舞動(dòng)線路的舞動(dòng)半波數(shù)及計(jì)算導(dǎo)線運(yùn)行軌跡參數(shù)分析，判斷舞動(dòng)危害進(jìn)而及時(shí)預(yù)警；輸電線路的視頻監(jiān)控方式可對輸電線路本體情況和輸電線路環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)且全天候的監(jiān)測，但受網(wǎng)絡(luò)傳輸速度限制缺陷也很多，通過無線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，該監(jiān)測技術(shù)切實(shí)可行；輸電線路絕緣子污穢監(jiān)測包括采用停電方式進(jìn)行的污穢度在線監(jiān)測和監(jiān)測絕緣子表面泄漏電流的泄漏電流在線監(jiān)測。

2 特高壓輸電線路在線監(jiān)測裝置基本要求

提高特高壓輸電線路監(jiān)測水平迫在眉睫，為了使特高壓輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求得到規(guī)范，并為在線監(jiān)測系統(tǒng)的選型提供可靠依據(jù)，在線監(jiān)測裝置不能對線路電氣性能的穩(wěn)定性和可靠性造成影響，輸電線路安裝裝置必須能滿足特高壓交流線路的電暈和無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)；在線監(jiān)測裝置不可對線路機(jī)械性能的穩(wěn)定性和可靠性造成影響，輸電線路的安裝裝置不可成為線路結(jié)構(gòu)的故障隱患和薄弱點(diǎn)；在線監(jiān)測裝置需要綜合考慮人工高空作業(yè)環(huán)境的安全性，線路裝置的安裝方式須簡單且方便；必須保證在線監(jiān)測裝置在長期的特高壓線路中運(yùn)行的穩(wěn)定性，具有適應(yīng)惡劣氣候和擁有對特高壓線路電磁場的抵抗能力，監(jiān)測裝置不可存在外在電源形式進(jìn)而維護(hù)；輸電線路監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)方式均需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，方便統(tǒng)一管理監(jiān)測數(shù)據(jù)。

3 特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用范圍

將在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于特高壓線路中時(shí)，須以保證線路安全運(yùn)行的穩(wěn)定性為主，對積累運(yùn)行數(shù)據(jù)的需要進(jìn)行適當(dāng)考慮，以下為在線監(jiān)測系統(tǒng)的適用范圍：

具有更大發(fā)揮空間的覆冰在線監(jiān)測與輸電線路視頻監(jiān)測相結(jié)合的監(jiān)測方式適用于諸如主干鐵路、主干高速公路等重要交叉跨越路段和山區(qū)較長耐張路段以及易覆冰的微氣象區(qū)和覆冰較重等地區(qū)；對于微地形、微氣象地區(qū)和對導(dǎo)線風(fēng)偏敏感的地區(qū)適用氣象和導(dǎo)線風(fēng)偏在線監(jiān)測，以此積累導(dǎo)線風(fēng)偏數(shù)據(jù)并由氣象條件、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等多方面著手進(jìn)行深入分析，可使特高壓線路對強(qiáng)風(fēng)的抵御能力得到提高；而煤礦采動(dòng)影響區(qū)多應(yīng)用桿塔傾斜監(jiān)測，以防在采空區(qū)因桿塔傾斜造成塌陷而引起線路故障；一般情況下的大跨越線路會(huì)為了防止微風(fēng)振動(dòng)危害而采用微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測；為了采集舞動(dòng)易發(fā)區(qū)內(nèi)導(dǎo)線舞動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線和波數(shù)等數(shù)據(jù)，均會(huì)必會(huì)采用舞動(dòng)監(jiān)測；為了加強(qiáng)重要及大跨越和特偏僻地區(qū)的監(jiān)測力度，可采用視頻監(jiān)測進(jìn)行監(jiān)控；對于污穢嚴(yán)重區(qū)必要時(shí)可加裝絕緣子污穢監(jiān)測，針對特定路段積累污區(qū)數(shù)據(jù)并建立污穢數(shù)據(jù)庫，從而總結(jié)出積污規(guī)律并建立專家診斷系統(tǒng)，進(jìn)而對絕緣污穢狀態(tài)進(jìn)行有效的判斷。

4 特高壓輸電線路在線監(jiān)測管理平臺(tái)

為了達(dá)到節(jié)約投資成本并能充分將監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行合理利用的目的，可將多種在線監(jiān)測技術(shù)都應(yīng)用到特高壓輸電線路之中。在線監(jiān)測管理平臺(tái)可通過建立由Web服務(wù)方式所提供的開放性的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，對各個(gè)廠家的不同種格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的接收。而標(biāo)準(zhǔn)化在線監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的建立，為數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、管理和綜合應(yīng)用提供了極大的便利。由此可見，在線監(jiān)測管理平臺(tái)的開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)意義。

5 結(jié)語

在線監(jiān)測技術(shù)不僅能對特高壓輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并以監(jiān)測管理平臺(tái)信息的方式進(jìn)行顯示和統(tǒng)一處理，還能為設(shè)備情況提供輔助判斷，方便人工分析，并便于管理者提供決策發(fā)布指令。想要提高線路狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用效果，還需要從一些細(xì)節(jié)問題著手處理，加強(qiáng)線路的監(jiān)測與維護(hù)工作相關(guān)人員的技能培訓(xùn)，提高專業(yè)綜合素質(zhì)，努力提高狀態(tài)監(jiān)測故障的診斷能力，及早發(fā)現(xiàn)線路事故隱患并快速消除。

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