羅慶雄

（廣東電網(wǎng)公司惠州供電局，廣東 惠州 516000）

我國國體面積幅員遼闊，由于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，電網(wǎng)覆蓋的面積在不斷的增大。這使得我國的輸電線路的輸送距離長，很多線路都要經(jīng)過無人的野外，自然環(huán)境相對(duì)比較的復(fù)雜，這些都使得輸電線路的絕緣性容易下降，從而導(dǎo)致一系列的問題，影響電力傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。同時(shí)當(dāng)前國內(nèi)的輸電線路的絕緣性檢測(cè)工作的開展，主要是通過人工的方式進(jìn)行巡查，但是由于人員配備不足以及巡查范圍的有限性，使得輸電線路的絕緣性工作的開展不是十分的順利。針對(duì)這種情況，在進(jìn)行輸電線路的絕緣性檢測(cè)工作當(dāng)中應(yīng)該積極的引進(jìn)新的技術(shù)，從而有效的縮短輸電線路絕緣檢查的時(shí)間，從而提高輸電線路輸電的安全性和可靠性。

1 絕緣性檢測(cè)內(nèi)容

由于冬季的溫度較低，此時(shí)如果空氣中的含水量較高，就會(huì)使大量的水汽凝結(jié)在輸電線路之上，使得輸電線路的自重大大的增加，而原本輸電線路所能夠承受的重量是十分有限的，輸電線路產(chǎn)生的拉力載荷超出輸電線路設(shè)計(jì)的載荷的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就會(huì)使輸電線路或者是相應(yīng)的塔桿發(fā)生倒塌或斷線事故，導(dǎo)致輸電線路中斷和大面積的停電事故。輸電線路上凝結(jié)的水滴還會(huì)改變輸電線路的空氣動(dòng)力結(jié)構(gòu)，從而使線路的舞動(dòng)加劇，從而對(duì)導(dǎo)線的壽命以及絕緣性造成損害，造成輸電線路發(fā)生跳閘事故。因此要對(duì)輸電線路的水汽凝結(jié)以及舞動(dòng)的情況進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。國家為了確保輸電線路的安全性，對(duì)其相間距離和對(duì)地距離都進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)范。因此在進(jìn)行輸電線路絕緣檢測(cè)的過程當(dāng)中應(yīng)該主要檢測(cè)其相間距離和對(duì)地距離。

2 絕緣性檢測(cè)方法

輸電線路的在水汽凝結(jié)狀態(tài)下的力學(xué)模型的建立，再加上相應(yīng)的傳感器技術(shù)，使得輸電線路的絕緣性檢測(cè)工作有了新的進(jìn)展。通過分布廣泛的傳感器來收集相應(yīng)的輸電線路的舞動(dòng)的相關(guān)的信息，包括舞動(dòng)的振幅以及頻率等，然后根據(jù)水滴凝結(jié)狀態(tài)的力學(xué)模型對(duì)導(dǎo)線的情況進(jìn)行分析，從而能夠得出導(dǎo)線的對(duì)地距離。同時(shí)根據(jù)相應(yīng)的攝像裝置能夠及時(shí)的收集輸電線路的舞動(dòng)軌跡，從而能夠直觀的了解到導(dǎo)線舞動(dòng)的情況。通過相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)能夠確保檢測(cè)工作的準(zhǔn)確性，同時(shí)又能夠根據(jù)視頻來對(duì)導(dǎo)線舞動(dòng)的實(shí)際畫面進(jìn)行直觀的判斷。在對(duì)輸電線路的絕緣性進(jìn)行檢測(cè)的過程當(dāng)中涉及到多個(gè)傳感器的利用，主要的有對(duì)微氣象環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，對(duì)輸電線路的力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，此外再加上智能視頻分析系統(tǒng)共同組成了輸電線路絕緣性分析系統(tǒng)。

2.1 微氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)

通過微氣象參數(shù)傳感器能夠?qū)旊娋€路所處環(huán)境的氣溫、空氣含水量以及當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速進(jìn)行詳細(xì)的掌握。一般來說輸電線路上凝結(jié)的水滴大多都是在溫度角度的環(huán)境下，由于空氣中的含水量較大，在風(fēng)力的持續(xù)作用下，大量的水汽不斷的附著在輸電線路上，從而導(dǎo)致輸電線路凝結(jié)水滴。除此之外，大氣壓以及雨量的大小都對(duì)輸電線路的水滴凝結(jié)量產(chǎn)生直接的影響。輸電線路凝結(jié)大量的水滴之后，由于導(dǎo)線的受力面積增大，此時(shí)如果風(fēng)速較大，就會(huì)導(dǎo)致輸電線路的舞動(dòng)。風(fēng)速的大小以及凝結(jié)的情況都和導(dǎo)線舞動(dòng)的情況呈正相關(guān)。此外，風(fēng)向?qū)τ趯?dǎo)線的凝結(jié)情況以及舞動(dòng)的情況都有直接的影響。因此在輸電線路絕緣性檢測(cè)系統(tǒng)中，要通過微氣象傳感器收集相關(guān)的氣象信息，從而為輸電線路的受力模型分析提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

2.2 力學(xué)分析與智能視頻分析相結(jié)合的檢測(cè)

在懸鏈線和三自由度舞動(dòng)等力學(xué)模型之上，通過傳感器測(cè)量主桿塔絕緣子串上的豎直方向張力(由拉力傳感器監(jiān)測(cè))，絕緣子串傾斜角(由傾斜角傳感器監(jiān)測(cè))，風(fēng)速(由風(fēng)速傳感器監(jiān)測(cè))等參數(shù)，可計(jì)算出桿塔水平拉力、靜止時(shí)的導(dǎo)線弧垂、舞動(dòng)幅度和頻率等物理量，最后可得到相間距離和輸電線對(duì)地距離。但基于力學(xué)模型的方法基于很多假設(shè)，計(jì)算結(jié)果跟實(shí)際情況存在較大的誤差。為此，引入智能視頻分析技術(shù)。智能視頻監(jiān)控不僅可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行視頻顯示，還可以對(duì)視頻圖像信息進(jìn)行分析，以非圖像形式的信息呈現(xiàn)給管理員。此方法簡單易行，能直觀地觀察氣候環(huán)境惡劣地區(qū)的水汽凝結(jié)情況。但是，由于輸電線所處環(huán)境的特殊性，要獲取高質(zhì)量的圖像必須考慮大霧、雨、霜等天氣狀況對(duì)攝像機(jī)的影響。所以，輸電線路監(jiān)測(cè)攝像機(jī)必須具有防水、防霧等功能。應(yīng)用智能視頻分析技術(shù)分析時(shí)，距離信息的計(jì)算涉及到一系列的圖像處理技術(shù)和模式識(shí)別技術(shù)。其中圖像處理技術(shù)包括圖像去噪、圖像灰度化、二值化等圖像預(yù)處理技術(shù)，圖像分割技術(shù)，以及像素計(jì)算，圖像形態(tài)學(xué)處理等。

3 常見的檢修方式

在發(fā)現(xiàn)輸電線路的絕緣性存在問題之后，應(yīng)該采取相應(yīng)的檢修措施，從而及時(shí)的排除故障和安全隱患，防止故障的擴(kuò)大化。在輸電線路檢修的過程當(dāng)中主要有以下幾種方式：

3.1 最小檢修。對(duì)于發(fā)生故障的部分進(jìn)行相應(yīng)的修理或者是直接更換，對(duì)于其它的部分不采取任何的措施。這種檢修方式最為簡單，具有較高的效率，這樣可以有效的減少線路檢修時(shí)所需要的時(shí)間和成本，能夠在最短的時(shí)間使輸電線路恢復(fù)正常的工作。但是這種方式往往會(huì)產(chǎn)生一系列后續(xù)的問題，導(dǎo)致頻繁的故障。

3.2 完美檢修或更換。顧名思義就是在較大的范圍內(nèi)對(duì)輸電線路進(jìn)行維系和更換，盡可能的消除線路中的相關(guān)的問題，使輸電線路的性能保持在最佳的狀態(tài)。但是這樣需要消耗大量的時(shí)間，花費(fèi)的成本也比較高。

3.3 預(yù)防性檢修。在輸電線路出現(xiàn)絕緣故障之前對(duì)線路進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和檢修，從而及時(shí)的發(fā)現(xiàn)將要出現(xiàn)故障的位置，在其故障之前進(jìn)行相應(yīng)的修理，這樣可以確保線路保持在比較穩(wěn)定的狀態(tài)，確保供電的安全性和穩(wěn)定性。

3.4 計(jì)劃檢修。制定完整的檢修計(jì)劃，按照計(jì)劃的規(guī)定對(duì)線路進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，這樣可以定期的消除一些問題，能夠保證輸電線路的穩(wěn)定狀態(tài)和較好的工作性能。

結(jié)語

本文采用多傳感器信息與智能視頻分析相結(jié)合的方法檢測(cè)輸電線相間距離、對(duì)地距離等絕緣性數(shù)據(jù)。由于力學(xué)模型往往引入大量假設(shè)，把問題簡單化處理，其計(jì)算結(jié)果往往跟實(shí)際情況有較大差距。在檢測(cè)中引入多傳感器與智能視頻分析相結(jié)合的方法可以增強(qiáng)分析的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。

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