陳豐 張威 羅君民

國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司 四川成都 610041

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)水平飛速提升，社會用電量也在不斷增長，為了滿足國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和各個行業(yè)的發(fā)展，國家開始大力建設(shè)特高壓輸電線路。世界第一條特高壓輸電線路由蘇聯(lián)在1985年建成，我國第一條特高壓線路于2009年初建成，并將晉東南至荊門線投入到了商業(yè)運(yùn)營中。輸電線路作為高壓輸電工程的重要組成部分，決定著整個輸電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。在上述特高壓輸電線路中，由于線路經(jīng)過地區(qū)擁有者非常復(fù)雜的地理環(huán)境和氣候，長期受到風(fēng)、雪等惡劣天氣影響，線路周圍的工業(yè)污染也比較嚴(yán)重，如果采取過去的監(jiān)測技術(shù)很難取得較好的效果，所以急需要應(yīng)用更先進(jìn)的在線監(jiān)測技術(shù)，以確保線路環(huán)境數(shù)據(jù)采集工作的順利進(jìn)行，并實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的智能分析。

1 在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

近些年來，很多省電力企業(yè)在逐步推行兩級中心建設(shè)、三級應(yīng)用的在線監(jiān)測模式，同時還加強(qiáng)了輸電線路智能化建設(shè)以及風(fēng)險監(jiān)控。通過在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，使我國輸電線路運(yùn)行維護(hù)的壓力得到了一定程度的緩解，提升了我國輸電線路運(yùn)行管理的水平，為研究輸電線路的新管理模式和方法提供了基礎(chǔ)[1]。由于特高壓輸電線路的桿塔覆蓋面比較廣，且桿塔長期處于野外環(huán)境下，無法牢固安裝監(jiān)測設(shè)備，同時為了減少維護(hù)成本，主要采用現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)通信來傳輸監(jiān)測信息，導(dǎo)致很多監(jiān)測設(shè)備無法發(fā)揮出理想的效果，電力生產(chǎn)與服務(wù)的需求也得不到滿足，還需要進(jìn)行不斷地改善。

2 在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 桿塔傾斜監(jiān)測

對于地理環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的采空區(qū)，受到外界因素以及地質(zhì)災(zāi)害的影響，容易發(fā)生桿塔倒塌情況，嚴(yán)重威脅著輸電線路的安全運(yùn)行。通過對桿塔傾斜監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供各類基礎(chǔ)信息。桿塔傾斜監(jiān)測設(shè)備具有雙軸傾斜傳感器，可以測量順線、橫向以及綜合傾斜角，有利于掌握各個桿塔的傾斜規(guī)律和特點(diǎn)，并且能夠分析傾斜的原因，制定處理措施，防止桿塔傾斜過度對線路的正常運(yùn)行造成影響[2]。將GSM與監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以對桿塔的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，減少桿塔倒塌情況。

2.2 氣象和導(dǎo)線風(fēng)偏在線監(jiān)測

此監(jiān)測技術(shù)不僅可以對線路周圍區(qū)域的溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等進(jìn)行監(jiān)測，并且可以掌握絕緣子串與導(dǎo)線對地夾角等信息。根據(jù)得到的信息可以制定出對應(yīng)的風(fēng)偏預(yù)防方案，也可以對定位放電故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷；以監(jiān)測設(shè)備傳回的氣象數(shù)據(jù)和絕緣子串與導(dǎo)線對地夾角大小為依據(jù)，對風(fēng)險算法進(jìn)行不斷的完善；另外，還可以測量并匯總線路桿塔附近的瞬時風(fēng)速、導(dǎo)線擺動幅度以及風(fēng)壓不均系數(shù)等數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，能夠?yàn)樵O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)提供參考依據(jù)。

2.3 覆冰在線監(jiān)測

應(yīng)用覆冰在線監(jiān)測技術(shù)可以實(shí)時監(jiān)控特高壓輸電線路上的覆冰情況，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，根據(jù)分析結(jié)果可以對冰害事故進(jìn)行預(yù)測，發(fā)出預(yù)警信息，降低倒塔、斷線以及冰閃等事故的發(fā)生率。當(dāng)前覆冰在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)比較成熟，具體包括兩種類型。（1）檢測導(dǎo)線幾何參數(shù)。此方法是通過對導(dǎo)線傾斜角、弧垂等數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，以獲取導(dǎo)線的大概情況。此方法不會使線路參數(shù)發(fā)生改變，所以對線路的正常運(yùn)行沒有影響，但是無法詳細(xì)掌握覆冰的情況；（2）檢測線路張力。此方法是在絕緣子上面安裝張力傳感器，利用傳感器對導(dǎo)線覆冰后的各類環(huán)境數(shù)據(jù)和導(dǎo)線受力參數(shù)進(jìn)行收集，之后由系統(tǒng)統(tǒng)一分析得到線路的覆冰程度和實(shí)際狀態(tài)[3]。此方法對壓力傳感器的性能和安全性要求比較高，使用前需要對其進(jìn)行嚴(yán)格測試論證。

2.4 絕緣子污穢監(jiān)測

絕緣子污穢度監(jiān)測。在當(dāng)前的污穢度監(jiān)測過程中，需要在停電操作后，再對絕緣子表面的鹽密度值及灰密度值進(jìn)行測量。為了更好的進(jìn)行絕緣子污穢監(jiān)測，專家們提出了專門的公式來對光能參量進(jìn)行測量，根據(jù)測量結(jié)果可以直接估算絕緣子的污穢度。（2）漏電檢測。泄露電流屬于監(jiān)測絕緣子污穢度的重要參考指標(biāo)，由于泄漏電流主要分布在介質(zhì)表面，通過在絕緣子高壓端安裝泄漏電流傳感器，就可以對泄漏電流的實(shí)際情況進(jìn)行了解。電信號經(jīng)過信號處理模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最后經(jīng)過計算和分析可以判斷絕緣子積污情況。

2.5 導(dǎo)線舞動監(jiān)測

導(dǎo)線舞動會對輸電線路帶來較大的危害，不僅會損壞連接金具，甚至?xí)鹚淖冃?、?dǎo)線斷裂等安全事故，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過對導(dǎo)線舞動情況進(jìn)行監(jiān)測，可以有效掌握導(dǎo)線的規(guī)律及特點(diǎn)，并制定出有效的預(yù)防措施。為了提高導(dǎo)線舞動監(jiān)測的效果，需要在導(dǎo)線中安裝多個舞動傳感器，從而充分的掌握導(dǎo)線舞動的頻率、振幅，并將舞動的軌跡繪制出來。對于出現(xiàn)導(dǎo)線舞動幾率較高的地區(qū)，要增加舞動監(jiān)測點(diǎn)的布置，對導(dǎo)線舞動情況進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，及時發(fā)出預(yù)警，提前制定防治措施，避免發(fā)生短路、倒塔等安全事故。

2.6 輸電線微風(fēng)振動監(jiān)測

導(dǎo)線發(fā)生過疲勞斷股的原因之一就是導(dǎo)線內(nèi)部的交變應(yīng)力過大，而微風(fēng)振動就會使導(dǎo)線產(chǎn)生交變應(yīng)力。微風(fēng)振動的影響性是逐步增加的，隱蔽性比較強(qiáng)，沒有明顯的外觀表征。在微風(fēng)振動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用中，利用振動監(jiān)測儀可以有效測量風(fēng)向、風(fēng)速、導(dǎo)線相對線夾的彎矩值等數(shù)據(jù)，再根據(jù)導(dǎo)向力學(xué)性能數(shù)據(jù)，可以對微風(fēng)振動下的導(dǎo)線使用壽命進(jìn)行判斷。

3 加強(qiáng)在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的對策

3.1 提高故障診斷能力

在應(yīng)用特高壓輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)時，首先要確保監(jiān)測設(shè)備的質(zhì)量以及輸電線路的完好性，對線路和監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行定期檢修和保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理，防止由于監(jiān)測設(shè)備或線路缺陷，導(dǎo)致在線監(jiān)測結(jié)果受到影響。其次，還要具備故障預(yù)見能力，盡早在故障萌芽階段將其解決，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失[4]。最后，工作人員在實(shí)際工作中，要保證數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，提高自身故障預(yù)測能力和診斷能力。

3.2 加強(qiáng)工作人員的技能培訓(xùn)

在線監(jiān)測技術(shù)涉及到多個專業(yè)的知識，且對工作人員技術(shù)水平的要求比較高，所以電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視對工作人員專業(yè)知識的教育和業(yè)務(wù)技能的培訓(xùn)，定期組織員工參與相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，并將其下放到一線提高工作人員的實(shí)踐能力，將理論知識與實(shí)踐相融合。同時，建立并完善員工考核制，對于參與學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的所有工作人員，必須要進(jìn)行考核，考核沒有通過的禁止上崗，確保工作人員的專業(yè)知識水平和業(yè)務(wù)技能水平得到有效提高[5]。此外，通過建立獎懲制的方式，將工作人員的工作熱情和積極性充分調(diào)動起來，為在線監(jiān)測工作提供支持。

4 結(jié)語

特高壓電網(wǎng)在我國電網(wǎng)中有著重要的地位，其特點(diǎn)是運(yùn)輸容量大、電壓高、損耗低。為了維護(hù)特高壓電網(wǎng)的正常運(yùn)行，需要做好輸電線路的在線監(jiān)測工作，合理運(yùn)用各項(xiàng)在線監(jiān)測技術(shù)，使特高壓輸電線路在線監(jiān)測的準(zhǔn)確性和可靠性得到有效保證。