雷玉春

【摘 ?要】在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，高壓輸電線路作為其主要的構成部分，有著很高的危險性。在線監(jiān)測技術能夠不斷提升高壓輸電線路的安全運行以及輸送能力，并且能夠監(jiān)測高壓輸電線路的實際運行情況，以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的準確度提升和信息多樣化。文章主要就在線監(jiān)測技術在高壓輸電線路中的應用進行探討。

【關鍵詞】高壓輸電線路;在線監(jiān)測技術;應用

引言

在輸電線路的運行管理中，對線路設備進行檢修是保證電網(wǎng)安全運行的必要手段。而輸電線路在線監(jiān)測是為了避免對線路設備過度檢修常用的技術手段，在提高電網(wǎng)運行可靠性和降低經(jīng)濟損失方面表現(xiàn)出了較好的效果。隨著電網(wǎng)的不斷改善，輸電線路在線監(jiān)測技術也需要隨之完善，以滿足更多的實際需求。因此，針對輸電線路在線監(jiān)測技術的改優(yōu)研究一直在繼續(xù)。除了對原有輸電線路絕緣子污穢在線監(jiān)測系統(tǒng)、輸電線路氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)等進行研究以外，更多是對防外力破外、故障定位等進行探討和研究。

1在線監(jiān)測技術概述

高壓輸電線路在線監(jiān)測技術的應用原理如圖1所示。高壓輸電線路在線監(jiān)測技術的應用原理，主要是對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)中的相關運行參數(shù)進行采集，且對所采集的參數(shù)進行有效分析，同時對電力系統(tǒng)當中的設備狀態(tài)實施相應的預估和判斷。在線監(jiān)測技術可以對高壓輸電線路的故障做好提前預知，即預測故障部位和類型，從而為設備的進一步檢修提供科學合理的數(shù)據(jù)信息。為了合理應用在線監(jiān)測技術，監(jiān)測裝置需滿足以下要求：（1）加強重視輸電線路高空作業(yè)中輸電線路安裝的安全性和便捷性。（2）對輸電線路信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞揭约按鎯Ψ绞竭M行規(guī)范化，確保在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理。（3）保證安裝的裝置不會對輸電線路自身的安全性產(chǎn)生影響，防止所安裝的裝置對線路自身的機械性能產(chǎn)生影響。（4）所安裝的裝置需要滿足電暈要求和無線干擾要求，確保線路性能穩(wěn)定。（5）在線監(jiān)測裝置在安裝中需要具有相應的適應性和抗磁性，不需要外界電源提供動力，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的合理降低。

2輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計

2.1系統(tǒng)設計

輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由通信網(wǎng)絡、監(jiān)測中心、線路采集終端以及各類傳感器組成，借助電力系統(tǒng)診斷技術提供的設備狀態(tài)信息對線路異常狀態(tài)進行監(jiān)測與判斷。具體是在采集外部環(huán)境信息（如風速、風向、濕度與溫度等）后，利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡將其傳送至監(jiān)測中心，然后借助系統(tǒng)軟件歸納和分析所獲信息，最后通過相應的修正理論模型或試驗，對輸電線路的運行狀態(tài)進行判斷。在線監(jiān)測過程中一旦發(fā)現(xiàn)線路存有異常、缺陷和故障等現(xiàn)象，系統(tǒng)便會將預警信息及時發(fā)出，同時分析原因并確定位置，便于調(diào)度和指揮專業(yè)人員對電路進行搶修，以防隱患蔓延造成事故，有效提升了輸電線路的可靠性。

2.2監(jiān)測原理

由于輸電線路在遭受自然災害、缺陷發(fā)展與污穢積累等破壞下，電力設備會在物化與電氣等方面呈現(xiàn)出一定的征兆以及少量漸進的發(fā)展過程，因此在將相應信息及時采集并經(jīng)處理分析后，以具體數(shù)值大小與變化趨勢為依據(jù)便可對設備的當前狀態(tài)與剩余壽命進行準確預測，及時發(fā)現(xiàn)潛在隱患并發(fā)出預警信息，其為在線監(jiān)測技術原理。在現(xiàn)代輸電線路中，由于電力設備種類較多且結構差異明顯，因此對被測信號的抽取與轉(zhuǎn)換（目的是讓監(jiān)測裝置可以識別）需借助于多種形式的傳感器，然后通過電纜傳送，實現(xiàn)監(jiān)測裝置的實時接收。

3在線監(jiān)測技術在輸電線路運維中的應用

3.1輸電線路防盜系統(tǒng)在線監(jiān)測

輸電線路防盜系統(tǒng)早期應用的是聲控探測、紅外線探測等技術。隨著科技的進步現(xiàn)階段線路防盜系統(tǒng)采用了新型的桿塔防盜報警裝置，這種裝置采用的技術手段是微波感應式防盜系統(tǒng)。微波感應式防盜系統(tǒng)由監(jiān)測分機、監(jiān)測中心以及監(jiān)測巡檢人員三部分構成。變電站中每個桿塔均會安裝獨立的監(jiān)測分機，監(jiān)測分機可以實時監(jiān)測桿塔的情況以及周圍環(huán)境中移動物體狀態(tài)，由此來確定被盜竊桿塔的位置、時間，以便于巡檢人員及時到達現(xiàn)場處理。

3.2輸電線路動態(tài)增容及溫度變化在線監(jiān)測

輸電線路增容方式主要有動態(tài)監(jiān)測增容和靜態(tài)提溫增容。靜態(tài)提溫增容需要假設符合技術規(guī)程的前提下環(huán)境溫度+40℃，導線上的風速和日照強度仍符合技術要求，這就將導線的溫度提升至80～90℃，從而提高導線輸送的能量。動態(tài)監(jiān)測增容是在線路上安裝監(jiān)測設備，利用監(jiān)測分機對導線自身狀態(tài)以及外界環(huán)境進行監(jiān)測，根據(jù)所得參數(shù)計算線路載流量的極大值，進而實現(xiàn)線路輸送能量的最大化，這種方法不需要突破現(xiàn)行技術規(guī)定。

3.3氣象監(jiān)測

相關監(jiān)測技術采用具備接收氣象傳感器、磁場檢測儀的測量檢測板，對桿塔周圍的氣象情況進行實時監(jiān)測。這些數(shù)據(jù)被通信模塊輸送到遠端控制中心，并生成數(shù)據(jù)變化的直觀圖像，得到氣象參數(shù)變化曲線，再根據(jù)一定的函數(shù)關系對天氣趨勢進行預測。氣象監(jiān)測設備的殼體側(cè)面設置有與其垂直的第一、第二連接桿，兩根連接桿處于同一水平面，第一連接桿的一端固定安裝在檢測板的殼體上。與此同時，設備中還有一對活塞桿相對的第一水平液壓缸和第二水平液壓缸，第三水平液壓缸安裝固定于第一豎直液壓缸的活塞桿上，而第四水平液壓缸則固定于第二豎直液壓缸的活塞桿上，以此類推，可以確定第三水平液壓缸和第四水平液壓缸的安裝位置。同時，第一弧形夾板安裝于第一水平液壓缸的活塞桿上，第二弧形夾板安裝固定于第二水平液壓缸的活塞桿上，以此類推，可以確定第三弧形夾板和第四弧形夾板的安裝位置?；⌒螉A板的弧面在安裝時統(tǒng)一朝向塔桿。另外，設備還配有檢測板、控制模塊、磁場檢測儀、氣象傳感器、數(shù)據(jù)通信模塊、頂端安裝太陽能供電板、氣象傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、降雨量傳感器以及氣壓傳感器等部件。

3.4動態(tài)增容在線監(jiān)測技術

現(xiàn)階段，對高壓輸電線路的輸送容量進行增加主要采用靜態(tài)提溫增容及動態(tài)監(jiān)測增容技術來實現(xiàn)。作為一種新型的在線監(jiān)測技術，靜態(tài)提溫增容技術能夠提升高壓輸電線路的溫度，以此來增大輸送容量。然而，這種技術在一定意義上不符合相關標準及規(guī)范，對導線和一些設備在應用方面的壽命會產(chǎn)生影響，由此提出動態(tài)增容技術。動態(tài)增容技術能夠呈現(xiàn)輸電線路潮流及熱穩(wěn)定限額的變化狀態(tài)，為工作人員提供良好的數(shù)據(jù)支撐，同時還能分析輸電線路的容量，確保輸電線路在運行中其自身的輸送能量符合相關要求。動態(tài)增容技術在高壓輸電線路在線監(jiān)測中的應用能夠評估線路運行的溫度是否符合要求，還可以合理分析自然因素，不斷提升線路的運行故障處理效率。如果輸電線路中的運行溫度高于標準要求，就需要轉(zhuǎn)移負荷量或者停用，以此來確保輸電線路的安全性。

結語

總之，隨著當前電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，輸電線路在線監(jiān)測技術獲得了普遍應用，能夠有效避免輸電線路故障所產(chǎn)生的危害，全天候地實現(xiàn)對輸電線路運行中相關指標的采集及運輸，為工作人員對輸電線路中相應設備的狀態(tài)及未來發(fā)展趨勢進行預測提供支撐。然而，現(xiàn)階段輸電線路在線監(jiān)測技術還存在一些問題，主要就是由于在線監(jiān)測技術的發(fā)展時間尚短，運行的環(huán)境比較惡劣，造成穩(wěn)定性、可靠性和相應的監(jiān)測精度方面存在問題，需要進一步進行改進。

參考文獻：

[1]羅昳昀，黃斌.輸電線路在線監(jiān)測技術應用[J].中國高新區(qū)，2017（22）.

[2]張璐.高壓輸電線路在線監(jiān)測技術的應用[J].低碳世界，2017（14）.

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司大同供電公司）