探討特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)輸電提出了更高水準(zhǔn)的要求，在高壓輸電工程中，輸電線路直接影響著輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，因此必須要配備實(shí)時(shí)的監(jiān)測，才能夠預(yù)防和控制輸電系統(tǒng)可能發(fā)生的故障。如何加強(qiáng)特高壓輸電線路的運(yùn)轉(zhuǎn)并提高安全，仍需探索。

關(guān)鍵詞：特高壓;輸電線路;在線監(jiān)測技術(shù)

1特高壓輸電線路在線監(jiān)測途徑

1.1監(jiān)測周邊環(huán)境

由于特高壓輸電線路會(huì)長時(shí)間的暴露在外面，因此外界的自然因素和人為因素都有可能帶來特高壓輸電線路的損傷。如果存在外破施工等人為因素、水淹、土埋等自然災(zāi)害，則有可能損毀線路、鐵塔，造成倒塔斷線等嚴(yán)重事故。因此必須要對(duì)外在環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，才能有效防控人為的施工破壞以及隱含的自然災(zāi)害，在對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測的前提下，配備合適的防控手段，既能保護(hù)線路又能降低送電資源的消耗。一般外界周邊環(huán)境經(jīng)過長時(shí)間的緩慢作用，會(huì)慢慢造成輸電線路的酸性腐蝕、堿性腐蝕、溫濕度的侵蝕以及降低導(dǎo)電率等，此外，如果外界環(huán)境不適宜，則有可能損毀線路塔架、絕緣外皮和絕緣子。因此要配備合適的防控手段，實(shí)現(xiàn)既能夠保護(hù)線路又能降低送電資源的消耗。

1.2監(jiān)測絕緣子

（1）污穢度在線監(jiān)測。在輸電線路絕緣子表面污穢度的測量時(shí)主要采取停電測量的方式進(jìn)行，測量的重點(diǎn)包括灰密以及等值鹽密。主要原理是通過光場分布以及光纖傳感器光能損耗和鹽分含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，結(jié)合監(jiān)測光能參數(shù)，最終得出傳感器表面鹽份，進(jìn)而算出絕緣子表面的鹽密值。

（2）泄漏電流在線監(jiān)測。絕緣子表面泄漏電流是電壓、氣候、污穢三要素的綜合反映，因此可將絕緣子表面泄漏電流作為監(jiān)測絕緣子污穢程度的特征量。泄漏電流在線監(jiān)測利用泄漏電流沿面形成的原理，在絕緣子接地側(cè)通過引流卡或電流傳感器在線實(shí)時(shí)測量泄漏電流，利用信號(hào)處理單元計(jì)算出一段時(shí)間內(nèi)泄漏電流的各種統(tǒng)計(jì)值，通過無線傳輸將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總站，運(yùn)用專家知識(shí)和自學(xué)習(xí)算法對(duì)各種統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行綜合分析，對(duì)絕緣子的積污狀況做出評(píng)估和預(yù)測。

1.3監(jiān)測突發(fā)雷擊

特高壓輸電線路在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，如果突發(fā)雷擊，很容易給特高壓輸電線路帶來損傷。尤其是在雷雨較多的季節(jié)，雷擊特別活躍，一旦擊中特高壓線路，可能會(huì)擊穿絕緣子造成線路跳閘甚至斷線等后果，嚴(yán)重影響特高壓輸電線的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此要對(duì)這種突發(fā)性的雷電進(jìn)行監(jiān)測，判斷其中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，例如經(jīng)由的電流強(qiáng)度可以用可辨析的波形進(jìn)行表征，然后可以通過波形與可參照的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析，從而判斷電流的真正強(qiáng)度，并判斷是否有出現(xiàn)雷擊的可能，確定潛在的損傷，從而有針對(duì)性地進(jìn)行防雷工作。

1.4新式監(jiān)測手段

由于在城鄉(xiāng)特高壓輸電線路的分布覆蓋區(qū)域較為復(fù)雜，而且區(qū)段較廣，所以特高壓輸電線路面臨著很大的安全隱患，通?？梢赃x擇視頻監(jiān)測的方式進(jìn)行直接的監(jiān)測，但想要在這么廣的區(qū)段內(nèi)全面的配備監(jiān)測視頻是很難實(shí)現(xiàn)的，所以在利用視頻監(jiān)測的時(shí)候，可以針對(duì)一些高發(fā)故障的區(qū)段進(jìn)行，從而測定潛在的隱患信號(hào)，滿足監(jiān)測需要。

2特高壓輸電線路新監(jiān)測技術(shù)

2.1成像法測定

當(dāng)設(shè)備存在潛在故障的時(shí)候，通常會(huì)在設(shè)備表層出現(xiàn)異常，紅外線就能測定這種異常。紅外線能測定輻射到表面的異常信號(hào)，然后在檢測到異常信號(hào)的基礎(chǔ)上，辨別故障的特性、嚴(yán)重性及方位等。相比與其他監(jiān)測技術(shù)，紅外線成像的方法具有非接觸性、可靠性高、精準(zhǔn)性高、安全和高效等優(yōu)勢。通過紅外線成像法能夠?qū)^熱和接觸性的故障，非常便捷，效果也好，目前常用的儀器有熱電視、紅外熱像儀等，根據(jù)高壓輸電線路的實(shí)際情況選取最為合適的測定裝置。而紫外線成像法需要借助成像儀，對(duì)放電性電暈的信號(hào)進(jìn)行成像處理后，識(shí)別電暈強(qiáng)度，這樣的檢測方式更加的敏銳，有利于辨別出放電電暈的真實(shí)狀態(tài)，從而為特高壓輸電線的監(jiān)測提供參照，紫外線識(shí)別對(duì)于絕緣子內(nèi)的隱性缺陷有很好的監(jiān)測作用。

2.2辨識(shí)電場

可以通過測定分布電場的方式獲取各個(gè)區(qū)段的絕緣缺陷，在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，軸線是光滑的曲線，標(biāo)識(shí)各時(shí)點(diǎn)特定的電勢和電場強(qiáng)度，絕緣子內(nèi)部的缺陷呈導(dǎo)通性，因此電場中的相應(yīng)位置也會(huì)出現(xiàn)變形，所以說，對(duì)軸向分布的絕緣子電場進(jìn)行測定，就能發(fā)現(xiàn)絕緣子內(nèi)部潛在的故障隱患。目前已經(jīng)有能夠帶電測定線路隱含缺陷的配套儀器，只是還沒有得到應(yīng)用和推廣，雖然這種儀器能對(duì)構(gòu)架內(nèi)的絕緣子缺陷進(jìn)行測定，但現(xiàn)場應(yīng)用不便，而且需要耗費(fèi)大量的資金，因此更加便捷的新式裝置仍然在開發(fā)中，也就是說目前并沒有能適用于日常絕緣子缺陷測定的方式，在特高壓輸電線路的監(jiān)測上這類方式不是理想的方式，對(duì)于跨度較大的特高壓輸電線路的監(jiān)測還是使用在線視頻監(jiān)測的方式。

2.3判斷超聲波

超聲波測定的方式通過必要的發(fā)射器，發(fā)射出介質(zhì)內(nèi)在的脈沖，如果絕緣子芯部有裂痕的話，時(shí)間軸就會(huì)顯現(xiàn)出發(fā)射波所特定的細(xì)微裂紋，然后根據(jù)潛在的缺陷，精準(zhǔn)地判斷出超聲波的位置。對(duì)于這種表征的測定，應(yīng)用超聲波不僅簡單便捷，而且還能抵抗外界的干擾，具有一定的優(yōu)勢，但同時(shí)這種監(jiān)測方法也有相應(yīng)的缺陷，例如換能器的缺陷、耦合特性等，不適用于測定距離較大的特高壓輸電線路。在目前的超聲波測定中，設(shè)有激光定位裝置、遠(yuǎn)距離測定放電裝置、瞄準(zhǔn)器等復(fù)合裝置。測定原理是，在劇院子選取激光方式定位之后，將精準(zhǔn)的超聲波替換成音頻的形式，然后通過耳機(jī)對(duì)超聲波進(jìn)行辨別，并通過儀表顯示出具體的數(shù)值，這種方式的現(xiàn)場測定，敏銳性有缺陷，而且噪聲背景會(huì)掩蓋細(xì)微聲波，從而影響監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

3結(jié)語

在線監(jiān)測技術(shù)不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)控特高壓輸電線路，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，還要加強(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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（作者單位：國網(wǎng)寧夏電力有限公司檢修公司）

作者簡介：李寧（1984.11-），男，寧夏中衛(wèi)人，三峽大學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化，本科，工程師，高級(jí)技師，研究方向：輸電線路運(yùn)行與檢修，直流輸電線路運(yùn)行與檢修。