孫貴東

（國網四川省電力公司綿陽供電公司，四川 綿陽 621000）

1 不同種類的輸電線路在線監(jiān)測技術

1.1 概述

輸電線路的在線和研究檢測技術在應用時會受到兩個因素的影響，一個是線路上監(jiān)測裝置的電源，另一個是監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸通信?，F(xiàn)代科技技術日益發(fā)展，通訊電子技術和傳感技術也是如此。因此，各式各樣的輸電線路在線監(jiān)測設施被相關的技術人員發(fā)明出來。比如，導線擺監(jiān)測系統(tǒng)、桿塔傾斜監(jiān)控系統(tǒng)、覆冰下輸電線路的在線監(jiān)測等監(jiān)測系統(tǒng)都被研發(fā)出來。

1.2 輸電線路的在線監(jiān)測在覆冰情況下的運作

覆冰監(jiān)測導線在對輸電線路進行在線監(jiān)測時，首先離不開后臺診斷分析。只有在此基礎上才能完成對監(jiān)測數(shù)據(jù)的操作。這樣事故才能被及時的發(fā)現(xiàn)，將事故消滅在萌芽之中。此外，通過管理人員對發(fā)送來的警報做到及時的接受可以有效的防止各種線路故障的發(fā)生。

輸電線路的在線監(jiān)測在覆冰情況下的運作原理如下。（1）根據(jù)監(jiān)測線路拉力反應。由于絕緣子上裝有傳感器，因此可以有效的實現(xiàn)對覆冰后的各種各樣狀況進行監(jiān)測。此外，還可以實現(xiàn)各種參數(shù)的采集。然后將這些收集到的信息及時的傳送到后方監(jiān)控中心。后方的監(jiān)控中心對這些數(shù)據(jù)進行處理，比如：計算和理論修正。在此之后發(fā)布冰隋預報信息，發(fā)除冰警報。（2）覆冰狀況可以通過監(jiān)測導線的傾斜角和弧度得到準確的反應。

覆冰技術的參數(shù)包含覆冰的平均厚度以及覆冰的重量等信息，參數(shù)的獲得需要一系列程序。首先，應用導線傾斜角度和弧垂對信息進行收集。然后，進行對比和分析，對象是氣象環(huán)境參數(shù)、線路參數(shù)和輸電線路狀況方程。最后，經過分析和比較后，計算參數(shù)。通過這些參數(shù)可以對進輸電線路覆冰的危險進行分析，判斷出危險的等級。這樣，就可以發(fā)出除冰信息了。上面提到的第—個原理應用了絕緣子上有傳感器這一點，因此將應力傳感器經過實驗和安全性論證做為前提條件。另—個原理是：只要線路的參數(shù)保持，那么線路運行的安全性也基本上不會出現(xiàn)什么變動。上面介紹了兩類解除高壓輸電線路覆冰的方案，盡管不能得出檔內各段導線的覆冰形態(tài)的結論，但是可以肯定的是導線覆冰的厚度決定了高壓輸電線路的覆冰厚度。

1.3 在線監(jiān)測會受到輸電線路氣象以及導線風偏的干擾

要想實施科學合理的采取預防風偏的方案，就必須依靠輸電線路氣易用以及導線風偏。這二者的得出也離不開風偏校驗以及線路規(guī)劃。同時，放點故障可以被協(xié)助運行部門發(fā)現(xiàn)。檢測中心的送電線路所的日常工作包括區(qū)域內氣象資料的采集以及氣象資料的記錄及監(jiān)測，通過這些資料可以改良計算風偏的方法。同時，也可以對輸電線路桿塔上最大的瞬時風險采精確的記錄。導線運動的軌跡以及風壓不均等狀況也會被記錄在內。上述工作可以說是科學設計標準制定的關鍵依據(jù)。

1.4 輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)

煤礦采空區(qū)上面的覆巖石會出現(xiàn)一些以外的狀況，這和自然力、重力以及其它因素有著密不可分的關系。這些意外的狀況會引發(fā)許多問題，比如：面的裂縫、滑坡以及地面的塌陷等各式各樣的地質災害。這些地質災害會引起地基變形以及采空區(qū)桿塔傾斜，嚴重時還會嚴重干擾輸電線路安全。

正在運作的桿塔f頃斜度可以在全球移動通信的桿塔傾斜監(jiān)測報警系統(tǒng)下得到有效的監(jiān)控，該監(jiān)測系統(tǒng)還可以應用到不低于220kV電壓等級輸電系統(tǒng)中。通過對桿塔傾斜，基礎移位和塔材變形等情況的發(fā)現(xiàn)，可以及時的選擇應對措施，從而讓電網的安全運行得到一定的保障。

電網的正常運行還會受到許多因素的干擾，比如：鐵塔荷載大，偏遠山區(qū)通信網絡的信號不強，一些外界的因素會干擾特高壓結路中塔頭無線電。針對這種情況，可以研制和開發(fā)特高壓GSM桿塔傾斜監(jiān)測報警裝置系統(tǒng)。此裝置系統(tǒng)可以對高壓線路的運行狀況進行監(jiān)控。

1.5 輸電線路導線舞動監(jiān)測

大面積的停電現(xiàn)象會經常出現(xiàn)，這和導線舞動損害線路有著很大的關系。導線舞動損害線路會造成塔材和螺絲變形或折斷，甚至金屬斷裂和導線落地。因此，有必要進行導線舞動在線監(jiān)測技術的進一步研究，通過觀測和記錄導線舞動狀況，就可以順利的實現(xiàn)易舞線路和易舞分布圖的繪制，易舞線路和易舞分布圖的繪制是進行線路防舞設計的重要依據(jù)。對檔距和線路的情況進行分析，在一檔導線中裝配導線擺監(jiān)測儀。同時收集3個方向的加速信息，根據(jù)監(jiān)測點加速度信息的計算分析和線路信息，這樣就可以獲取舞動半波數(shù)和計算導線運行軌跡的相關參數(shù)。從得到的信息分析，對可能會發(fā)生的舞動危害進行預測，在此基礎上可以完成發(fā)出警報的工作。通過以上的工作，可以減少甚至避免各種事故的發(fā)生。

2 在線監(jiān)測技術在特高壓線路中的使用

2.1 基本的要求

特高壓線路安全運行的意義是建立在在線監(jiān)測技術在特高壓線路中的可行性基礎上的。特高壓線路在線監(jiān)測系統(tǒng)和在線監(jiān)測技術的實現(xiàn)有以下5個要求：（1）1000kV特高壓必須安裝在特高壓在線監(jiān)測系統(tǒng)中，但是有一個前提，即不要干擾電氣性能的可靠性。在此情況下，電氣性能的可靠性才能得到有效的保證。同時，1000kV特高壓交流線路的電暈要求才能得到滿足。（2）保證線路機械性能可靠。特高壓在線監(jiān)測系統(tǒng)中的設備一定要保證其一切正常，防止其對線路造成威脅，帶來危險。（3）由于線路運行人員要進行高空作業(yè)，因此在特高壓在線監(jiān)測系統(tǒng)下進行設備安裝一定要簡單、方便和可靠。（4）特高壓線路壓迫在穩(wěn)定的狀態(tài)下運行，這樣才能抵御特高壓線路電磁場。同時，當出現(xiàn)惡劣天氣狀況時就可以不用連接外部電源進行各種維修。（5）對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)實行統(tǒng)一的，需要注意的是數(shù)據(jù)傳輸方式和存儲方式必須符合規(guī)范和標準。

2.2 應用的范圍

如果想實現(xiàn)特高壓線路中應用在線監(jiān)測技術的正常運作，就需要依靠穩(wěn)定、安全的線路。同時，秉持突出重點和體現(xiàn)差距的原則，對數(shù)據(jù)進行積累。在這個原則的指導下，6個在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用范圍需要注意：（1）重要交叉跨越上需要安裝覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)同時需要和輸電線路視頻監(jiān)控裝置相互配合，只有這樣才能發(fā)揮作用。（2）微氣象區(qū)和微地形區(qū)需要配備導線風偏和氣象設備，同時需要對風偏數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和記錄。在此基礎上，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對氣象條件、運行、設計等進行全面的分析和研究。這樣就能增強高壓輸電線路對強風的抵抗能力。（3）煤礦采動的影響區(qū)內需要配備桿塔傾斜監(jiān)測裝置，及時對桿塔傾斜的情況進行監(jiān)測。通過這些措施可以對線路事故進行監(jiān)測以及預防。（4）將微風振動監(jiān)測系統(tǒng)安裝在大跨越線路上。（4）舞動易發(fā)的區(qū)域需要安裝舞動監(jiān)測裝置，這樣就可以實現(xiàn)對導線舞動的曲線以及波數(shù)等進行監(jiān)控和分析的目的。（6）一些重要跨越、大跨截止線路和特備偏遠的區(qū)域需要安裝監(jiān)測裝置。這樣特殊地段的監(jiān)控就可以實現(xiàn)。

3 電力電纜運行監(jiān)測技術

3.1 分布式光纖測溫技術

分布式光纖測溫技術的工作原理是：光在光纖中輸送時，在每一點上激光都會與光纖分子相互作用，進而后向散射就會發(fā)生。后向散射既Rayleigh散射，又有Raman散射。分布式光纖測溫系統(tǒng)的構成主要有：1臺主處理機，1臺當?shù)乜刂齐娔X，1臺遠端用戶控制電腦，1條或幾條傳感光纖。分布式光纖測溫被廣泛的使用在電力電纜全線中，可以實現(xiàn)全天候的實時測量。它能合理、合理調節(jié)電纜的載流量，有效的防止電纜及隧道發(fā)生火災的發(fā)生。

3.2 局部放電量的測量

電場強度有時會超過絕緣介質的耐電強度，該點的局部就會被擊穿，因此放電現(xiàn)象就會產生，這時就需要進行局部放電量的測量，這樣就能及時的發(fā)現(xiàn)電纜和附件中的缺點。局部放電量的測量局部放電量測量的接線原理及等價回路見圖1。

3.3 紅外熱成像技術監(jiān)測熱故障

根據(jù)輻射理論，只要物體的溫度高于絕對零度，無論什么時候，什么地點都會向外輻射紅外線，發(fā)射輻射能量。這些紅外線用人眼是看不見的。同樣，當帶電電纜線路出現(xiàn)了熱故障，就會形成熱場，并且向外輻射能量。運用紅外成像儀的光掃描系統(tǒng)，熱場可以被形象的反映在熒光屏上。從熱像圖中可以分析出熱場中的最高溫度點，這個最高溫度點即熱故障點。盡管電纜線路熱故障有很多種，但是可以被分為兩類，一類是接觸熱故障，另一類是絕緣材料固有缺陷以及變質老化。

結語

用狀態(tài)監(jiān)測和運行監(jiān)測可以及時了解和發(fā)現(xiàn)輸電線路的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)運行故障，這樣就能將安全隱患消滅在萌芽之中，合理地使用設備，保證電力系統(tǒng)安全運行。

[1]陳維榮，宋永華，李逸，孫錦鑫.電力系統(tǒng)設備狀態(tài)監(jiān)測的概念及現(xiàn)狀田[J].電網技術，2000（24）.

[2]郭永利.電氣設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術應用[J].科技向導，2012（27）.

[3]趙秀山，談克雄.在線監(jiān)測用電流傳感器的研究[J].清華大學學報（自然科學版），2009（04）.