張柯山

國網(wǎng)山西供電工程承裝公司

特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術的應用

張柯山

國網(wǎng)山西供電工程承裝公司

對于目前電力系統(tǒng)的發(fā)展來看，分布最廣、對電能輸送影響最大的就是特高壓輸電線路。然而對于輸電線路的監(jiān)管與維護卻是少之又少，只有必要的巡查和定期的維護。這樣長期下來，輸電線路路徑中復雜運行問題就會越積越多，再加上一些突發(fā)情況，比如動植物、人為破壞等，就會嚴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外力破壞，就會使特高壓輸電線發(fā)生短路或者斷線的故障。近幾年來看，雖然電力系統(tǒng)中好多環(huán)節(jié)都采用了新技術，大大提高了電力系統(tǒng)監(jiān)測水平，但是對于特高壓輸電線路的在線監(jiān)測技術還處于緩慢進步階段。

特高壓；輸電線路；在線監(jiān)測技術

1 特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術應用的現(xiàn)狀

目前，在線監(jiān)測技術不僅緩解了輸電線路運行的維護壓力，而且還成為了建設輸電線路智能化的重要內容和監(jiān)控風險的重要手段，這對于輸電線路運行管理提供了巨大貢獻，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，因為特高壓輸電線路具有桿塔暴露在野外和點太多、分布較廣的特點，使在線監(jiān)測技術在特高壓輸電線路上的應用收到了阻礙，不能安裝在牢固可靠位置，也不能像變電設備在線監(jiān)測技術那樣利用站內的光纖網(wǎng)絡通信技術，不能確保監(jiān)測信息穩(wěn)定、可靠的傳輸。特高壓輸電線在線監(jiān)測的設備還不夠完善，達不到生產中的實際要求，無法實現(xiàn)指導生產和服務生產的最終目的。

2 特高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測技術的應用

2.1 輸電線路覆冰在線監(jiān)測

覆冰在線監(jiān)測技術主要是利用稱重法和傾角法來進行監(jiān)測的，意思就是針對對絕緣子串懸掛載荷和線夾出口處導線傾角的實時監(jiān)測，監(jiān)測的結果通過實驗模型計算出來數(shù)值，工作人員根據(jù)經驗掌握特點，為除冰提供有效的保證。但是覆冰在線監(jiān)測技術在額定實施之前要對現(xiàn)場布置加以重視，對經常發(fā)生的重冰災的線路段、風坡、水面附近等容易覆冰區(qū)域重點監(jiān)測。在之前我國南方地區(qū)發(fā)生惡劣天氣，造成大面積因覆冰的電網(wǎng)癱瘓，這時候覆冰厚度監(jiān)測技術起到了相當重要的作用，這就說明了在線監(jiān)測技術對于監(jiān)測線路狀態(tài)、保證線路運行非常重要。

2.2 輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測

特殊地段的桿塔傾斜狀況及外部環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測都是由桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置進行在線監(jiān)測。監(jiān)測裝置結合線路設計參數(shù)對桿塔橫向傾斜、縱向傾斜等數(shù)據(jù)在線監(jiān)測然后給出預警信息，從而對設計部門和線路運行部門提供參考依據(jù)，以保證運行部門對桿塔安全運行情況及時掌握，避免因桿塔傾斜產生的安全事故；其次，還可以幫助找出桿塔故障原因，并對故障類型進行準確的判斷。橫向傾斜、縱向傾斜、復合傾斜等數(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)測中心，從而對數(shù)據(jù)進行存儲、顯示、統(tǒng)計報表，結合桿塔自身設計參數(shù)進行分析，來完成多參數(shù)預警功能。

2.3 輸電線路絕緣子污穢監(jiān)測

對于高壓運行環(huán)境中絕緣子鹽密度、灰密度和監(jiān)測點微氣象狀況的實時監(jiān)測都是輸電線路絕緣子污穢在線監(jiān)測系統(tǒng)采用國家標準的光纖傳感器來監(jiān)測的。監(jiān)測系統(tǒng)通過GSM/SMS或GPRS方式將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測中心，專家綜合各種參數(shù)進行分析，得出相應數(shù)據(jù)，并附上鹽密度和污穢發(fā)展趨勢，從而對運行絕緣子的安全、可靠狀況及時了解，如果超標要及時進行報警，并同時進行指導檢修和清掃。這樣不僅提高了污穢故障精度，還可以根據(jù)故障特征準確地找到故障點，從而提高了故障巡線效率和對故障類型進行辨識。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的經濟損失。

2.4 輸電線路導線舞動監(jiān)測

導線舞動一般會帶來跳閘、金具損壞斷裂、導線斷股、螺絲變形、倒塔等危害。輸電線路導線舞動監(jiān)測裝置利用傳感器，通過無線方式得到導地線的運動參數(shù)，采用后端專家系統(tǒng)軟件在線分析在結合輸電線路微氣象環(huán)境參數(shù)，判斷導地線舞動的振幅、半波數(shù)等參數(shù)，在繪制出導線舞動軌跡，在舞動剛剛發(fā)生的時候及時預警，好讓工作人員采取措施，以避免因導線舞動產生的危害和事故，并可以幫助運行部門對防舞效果進行評估。在根據(jù)微氣象環(huán)境參數(shù)，運用后端專家系統(tǒng)軟件在線分析判斷導地線舞動的振幅、頻率、半波數(shù)等參數(shù)，繪制導地線舞動軌跡，在舞動發(fā)生初期及時預警，提醒運行人員采取措施，避免相間放電、倒塔等事故的發(fā)生，并可協(xié)助生產運行部門評估防舞器的防舞效果。容易引起舞動的中重覆冰區(qū)和容易引起舞動的事故的微地形區(qū)都要按照舞動狀態(tài)檢測系統(tǒng)。通過導線舞動監(jiān)測，能獲得有關舞動的基本數(shù)據(jù)，為舞動理論研究、防止舞動方案等提供科學依據(jù)，為國家電網(wǎng)的安全運行提供必要保障。

2.5 輸電線路導線弧垂監(jiān)測

輸電線路導線（金具）溫度在線監(jiān)測及動態(tài)增容系統(tǒng)，能夠對輸電線路導線溫度、易發(fā)熱點金具溫度及環(huán)境溫濕度、日照、風速風向進行實時監(jiān)測。利用GSM/GPRS/CDMA等通訊信道將數(shù)據(jù)傳往監(jiān)測中心，系統(tǒng)主站軟件根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析、比較、預警和儲存，并計算出線路實際的動態(tài)容量和導線弧垂，即線路的隱性負荷。為電網(wǎng)調度運行人員提供在線調度運行指導數(shù)據(jù)，及時對輸電線路的熱穩(wěn)定負載進行調整，最大限度地發(fā)揮輸電線路的輸送能力。

該系統(tǒng)具有建設速度快、投資低、安全性高的特點，社會和經濟效益顯著。在對現(xiàn)有輸電線路不進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)避輸電線路的運行風險。

3 結語

特高壓輸電線路運行中存在很多事故隱患，而在線監(jiān)控技術的實施，提高了特高壓輸電線路抵御事故、防御事故的能力，實現(xiàn)了其實時監(jiān)控，能夠對整個特高壓輸電線路的線路、設備運行及人員操作情況進行在線監(jiān)控，進而保障了特高壓輸電線路安全順利的運行。

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