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(xiàn)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(cè),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(xiàn)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(xiàn)路;在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)
1特高壓輸電線(xiàn)路在線(xiàn)監(jiān)測(cè)途徑
1.1監(jiān)測(cè)周邊環(huán)境
由于特高壓輸電線(xiàn)路會(huì)長(zhǎng)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(lái)特高壓輸電線(xiàn)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(xiàn)路、鐵塔,造成倒塔斷線(xiàn)等嚴(yán)重事故。因此必須要對(duì)外在環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),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(cè)的前提下,配備合適的防控手段,既能保護(hù)線(xiàn)路又能降低送電資源的消耗。一般外界周邊環(huán)境經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的緩慢作用,會(huì)慢慢造成輸電線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路又能降低送電資源的消耗。
1.2監(jiān)測(cè)絕緣子
(1)污穢度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。在輸電線(xiàn)路絕緣子表面污穢度的測(cè)量時(shí)主要采取停電測(cè)量的方式進(jìn)行,測(cè)量的重點(diǎn)包括灰密以及等值鹽密。主要原理是通過(guò)光場(chǎng)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(cè)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(xiàn)監(jiān)測(cè)。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(cè)絕緣子污穢程度的特征量。泄漏電流在線(xiàn)監(jiān)測(cè)利用泄漏電流沿面形成的原理,在絕緣子接地側(cè)通過(guò)引流卡或電流傳感器在線(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)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(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總站,運(yùn)用專(zhuān)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(cè)。
1.3監(jiān)測(cè)突發(fā)雷擊
特高壓輸電線(xiàn)路在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,如果突發(fā)雷擊,很容易給特高壓輸電線(xiàn)路帶來(lái)?yè)p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(xiàn)路,可能會(huì)擊穿絕緣子造成線(xiàn)路跳閘甚至斷線(xiàn)等后果,嚴(yán)重影響特高壓輸電線(xiàn)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(cè),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(guò)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(cè)手段
由于在城鄉(xiāng)特高壓輸電線(xiàn)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(xiàn)路面臨著很大的安全隱患,通??梢赃x擇視頻監(jiān)測(cè)的方式進(jìn)行直接的監(jiān)測(cè),但想要在這么廣的區(qū)段內(nèi)全面的配備監(jiān)測(cè)視頻是很難實(shí)現(xiàn)的,所以在利用視頻監(jiān)測(cè)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(cè)定潛在的隱患信號(hào),滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)需要。
2特高壓輸電線(xiàn)路新監(jiān)測(cè)技術(shù)
2.1成像法測(cè)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(xiàn)就能測(cè)定這種異常。紅外線(xiàn)能測(cè)定輻射到表面的異常信號(hào),然后在檢測(cè)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(cè)技術(shù),紅外線(xiàn)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(shì)。通過(guò)紅外線(xiàn)成像法能夠?qū)^(guò)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(xiàn)路的實(shí)際情況選取最為合適的測(cè)定裝置。而紫外線(xiàn)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(cè)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(xiàn)的監(jiān)測(cè)提供參照,紫外線(xiàn)識(shí)別對(duì)于絕緣子內(nèi)的隱性缺陷有很好的監(jiān)測(cè)作用。
2.2辨識(shí)電場(chǎng)
可以通過(guò)測(cè)定分布電場(chǎng)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(xiàn)是光滑的曲線(xiàn),標(biāo)識(shí)各時(shí)點(diǎn)特定的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度,絕緣子內(nèi)部的缺陷呈導(dǎo)通性,因此電場(chǎng)中的相應(yīng)位置也會(huì)出現(xiàn)變形,所以說(shuō),對(duì)軸向分布的絕緣子電場(chǎng)進(jìn)行測(cè)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(cè)定線(xiàn)路隱含缺陷的配套儀器,只是還沒(méi)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(cè)定,但現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)發(fā)中,也就是說(shuō)目前并沒(méi)有能適用于日常絕緣子缺陷測(cè)定的方式,在特高壓輸電線(xiàn)路的監(jiān)測(cè)上這類(lèi)方式不是理想的方式,對(duì)于跨度較大的特高壓輸電線(xiàn)路的監(jiān)測(cè)還是使用在線(xiàn)視頻監(jiān)測(cè)的方式。
2.3判斷超聲波
超聲波測(cè)定的方式通過(guò)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(huà),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(cè)定,應(yīng)用超聲波不僅簡(jiǎn)單便捷,而且還能抵抗外界的干擾,具有一定的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)這種監(jiān)測(cè)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(cè)定距離較大的特高壓輸電線(xiàn)路。在目前的超聲波測(cè)定中,設(shè)有激光定位裝置、遠(yuǎn)距離測(cè)定放電裝置、瞄準(zhǔn)器等復(fù)合裝置。測(cè)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(guò)耳機(jī)對(duì)超聲波進(jìn)行辨別,并通過(guò)儀表顯示出具體的數(shù)值,這種方式的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(cè)的準(zhǔn)確性。
3結(jié)語(yǔ)
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)控特高壓輸電線(xiàn)路,并以監(jiān)測(cè)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(xiàn)路狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果,還要加強(qiáng)線(xiàn)路的監(jiān)測(cè)與維護(hù)工作相關(guān)人員的技能培訓(xùn),提高專(zhuān)業(yè)綜合素質(zhì),努力提高狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障的診斷能力,及早發(fā)現(xiàn)線(xiàn)路事故隱患并快速消除。
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(作者單位:國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司檢修公司)
作者簡(jiǎn)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(xiàn)路運(yùn)行與檢修,直流輸電線(xiàn)路運(yùn)行與檢修。