孫立華

國網(wǎng)寧夏電力有限公司中衛(wèi)供電公司，中國·寧夏 中衛(wèi) 755000

1 引言

傳統(tǒng)輸電線路檢修一般采取人工檢測方式，這種檢測方式較為費時，檢測效果不夠理想，無法及時發(fā)現(xiàn)故障。針對此類問題需要在輸電運行過程中，直接進行動態(tài)檢測，在檢測過程中應(yīng)用先進檢測技術(shù)，使輸電線路運行檢修效果進一步提升，滿足現(xiàn)代化電力企業(yè)需求，實現(xiàn)平穩(wěn)供電。

2 在線檢測技術(shù)應(yīng)用亟需解決的主要問題

2.1 在線檢測技術(shù)存在穩(wěn)定性不強的問題

有關(guān)調(diào)查結(jié)果表明，在線檢測裝置因為容易受到傳感器、工作電源以及通信等各種因素的影響，其穩(wěn)定性還存在一定的不足之處，對于在線檢測技術(shù)推廣應(yīng)用產(chǎn)生較大的負面影響。除此之外，還有電路設(shè)計、無線通信以及傳感器技術(shù)等一些技術(shù)性方面的問題也需要盡快得到解決[1]。

2.2 在線檢測技術(shù)存在標準化方面的問題

中國的輸電線路在線檢測技術(shù)還處于發(fā)展的初級階段，該領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，而在線檢測裝置的標準化工作卻進步不大。要想對被檢測的設(shè)備是否需要進行檢修加以準確判斷，還應(yīng)當結(jié)合相應(yīng)的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)。除此之外，在線檢測與離線試驗是不是等價，必須借助大量的實踐經(jīng)驗的檢驗。目前，輸電線路檢測的各個運行部門非常關(guān)注一個問題就是關(guān)于報警值的問題，報警值必須充分結(jié)合實際運行經(jīng)驗并根據(jù)有關(guān)的設(shè)備實際狀況，并且通過所安裝的檢測設(shè)備來獲得，同時還應(yīng)當確定檢測數(shù)據(jù)的波動規(guī)律，所以不同的廠家所生產(chǎn)的相同的輸、變電設(shè)備其采用的生產(chǎn)工藝、原材料等并不完全相同，其檢測設(shè)備的報警值也就無法確定。大量應(yīng)用在線檢測裝置的同時，還應(yīng)當在掌握有關(guān)數(shù)據(jù)波動規(guī)律和實踐運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，確定輸、變電設(shè)備相對應(yīng)的報警值范圍。目前在線檢測數(shù)據(jù)與離線試驗存在一定的差異，無法將離線試驗的相應(yīng)標準有效應(yīng)用于在線檢測數(shù)據(jù)的對應(yīng)診斷標準中[2]。

3 輸電線路在線檢測技術(shù)

3.1 導(dǎo)線晃動在線檢測技術(shù)

輸電線路產(chǎn)生晃動主要是自然風(fēng)對輸電線路造成的一些低頻率和大振幅的自驅(qū)型振蕩現(xiàn)象。輸電線路所產(chǎn)生的晃動會導(dǎo)致電線桿塔的支撐作用以及穩(wěn)定性降低，很容易使多束電線之間產(chǎn)生閃絡(luò)或者連接金屬和絕緣零件產(chǎn)生損壞等情況。在線檢測技術(shù)可以對輸電線路晃動實現(xiàn)遠程檢測。遠程檢測結(jié)構(gòu)的組成有桿塔式檢測分體裝置、通信體系、總臺檢測中心站等。其中，桿塔式檢測分體裝置主要就是將電路運行現(xiàn)場中的絕緣端子串體拉伸應(yīng)力、導(dǎo)線位移變化加速度、側(cè)向傾角等參數(shù)實施傳送，在這當中主要需要借助通信體系輸送到總臺檢測中心站，總臺專家計算機軟件按照導(dǎo)線所產(chǎn)生的晃動參數(shù)結(jié)構(gòu)模型或者運行圖像對晃動路徑進行計算，以此獲取輸電線路晃動的振幅以及頻率等參數(shù)，并按照現(xiàn)場的實際氣候?qū)蝿拥燃壸龊煤侠砼袛唷?/p>

3.2 防外力破壞在線檢測技術(shù)

在輸電線路線行保護區(qū)內(nèi)的施工、開挖、堆取土、采石和工程爆破等情況，都是導(dǎo)致輸電線路外力破壞的因素。面對越來越多的外力破壞隱患，當前防外力破壞技術(shù)已無法滿足對線路安全運行防患未然的保障需求。因此，在輸電線路防外力破壞電路結(jié)構(gòu)設(shè)計方面進行了更多的優(yōu)化工作，相關(guān)技術(shù)通過前端測量終端、本地報警裝置、后端顯示和預(yù)警平臺等設(shè)備的全面防護，強化輸電線路的防外力破壞功能。

3.3 動態(tài)增容在線檢測技術(shù)

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)檢測增容技術(shù)來實現(xiàn)。作為一種新型的在線檢測技術(shù)，靜態(tài)提溫增容技術(shù)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(shù)在一定意義上不符合相關(guān)標準及規(guī)范，對導(dǎo)線和一些設(shè)備在應(yīng)用方面的壽命會產(chǎn)生影響，由此提出動態(tài)增容技術(shù)。動態(tài)增容技術(shù)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(guān)要求。

3.4 桿塔傾斜在線檢測技術(shù)

桿塔傾斜在線檢測在高壓輸電線路中的應(yīng)用，主要就是對桿塔的中心線2/3 以及桿塔頂端順線和橫向傾斜角進行檢測，同時按照檢測結(jié)果來建立模型，對相關(guān)數(shù)據(jù)合理分析及統(tǒng)計，若是其大于閾值就會出現(xiàn)報警信號。此外，如果一些區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生滑坡，應(yīng)用該技術(shù)能夠?qū)€路桿塔實施相應(yīng)的改造處理，并且能夠篩選出相應(yīng)的危險區(qū)域桿塔，從而有針對性地進行改造處理，有效提升整改效果。

3.5 輸電線路冰閃檢測技術(shù)

中國大部分地區(qū)的輸電線路都能遇到低溫嚴寒天氣很容易遭受寒冰覆蓋，從而出現(xiàn)冰閃故障，對此就需要對其進行在線檢測，及時排查出冰閃故障，減少因為覆冰所導(dǎo)致的輸電線路故障。其中，具體的在線檢測原理包括以下幾點：

第一，憑借測試輸電線路的拉力來分析有無冰體覆蓋，可以將拉力傳感設(shè)備配設(shè)于絕緣子串，對應(yīng)測試出輸電線路被冰體覆蓋后的受力情況，并負責采集四周客觀環(huán)境各項指數(shù)。例如，溫度、風(fēng)力大小、適度水平等，把這些參數(shù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理與分析功能，能夠妥善地向相關(guān)人員提供覆冰反饋信息，以便采取控制措施。

第二，測試輸電線路的相關(guān)參數(shù)。例如，傾斜角、弧垂等集中分析輸電線路的覆冰情況，再對應(yīng)采集其他數(shù)據(jù)，如導(dǎo)線傾斜的弧度、角度等，并算出導(dǎo)線的重量，同其正常狀態(tài)時的重量加以對比，計算出覆冰量，也能評估出輸電線路的危險程度[3]。

4 輸電線路狀態(tài)在線檢測系統(tǒng)建設(shè)

4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

為了利用好各供電企業(yè)原有投資及建設(shè)成果，縮減原本系統(tǒng)接入的改造成本，進而完成合理銜接，新建輸電線路在線檢測系統(tǒng)盡可能依托原本系統(tǒng)較上層環(huán)節(jié)集中接入的技術(shù)手段，在系統(tǒng)建設(shè)起始階段，以盡可能小的成本維持系統(tǒng)運行。依據(jù)行業(yè)相關(guān)規(guī)范標準，將統(tǒng)總體架構(gòu)劃分成裝置層、接入層以及主站層三大層級。同時，結(jié)合輸電線路狀態(tài)檢測需求及系統(tǒng)信息組織模式，依據(jù)不同功能將系統(tǒng)劃分成CMA客戶端、CAG 客戶端以及主站系統(tǒng)三大子系統(tǒng)。

4.2 數(shù)據(jù)通道建設(shè)

因為輸電線路在線檢測系統(tǒng)設(shè)置環(huán)境較為惡劣，且分布范圍廣、數(shù)量眾多，因而如何保障檢測數(shù)據(jù)的有序傳輸，是系統(tǒng)建設(shè)所需解決的一項重要課題?，F(xiàn)階段還未有現(xiàn)成的通信系統(tǒng)可適用于檢測數(shù)據(jù)的搜集及傳輸，即便可借助大量技術(shù)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，然而還存在一些技術(shù)環(huán)節(jié)有待完善；如今可引入的通信技術(shù)尤為豐富?；诖?，應(yīng)當依據(jù)裝置與網(wǎng)絡(luò)資源的實情，推進輸電線路在線檢測裝置數(shù)據(jù)通道的建設(shè)，輸電線路在線檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道，如圖1所示。輸電線路在線檢測系統(tǒng)依托無線通信方式向不同地區(qū)輸電工區(qū)CMA傳輸檢測數(shù)據(jù)，工區(qū)CMA 經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)接入點及主站系統(tǒng)CMAIP 完成數(shù)據(jù)傳輸，狀態(tài)檢測主站系統(tǒng)與信息接入網(wǎng)關(guān)機依托數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)交互。狀態(tài)檢測主站系統(tǒng)作用于接收及分析CMA 傳遞的檢測數(shù)據(jù)，并輔助完成主站系統(tǒng)對檢測裝置發(fā)出的控制指令。

圖1 輸電線路在線檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道示意圖

4.3 主站系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

依據(jù)輸電線路在線檢測主站系統(tǒng)功能設(shè)計，將主站系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)劃分成客戶端層、Web 服務(wù)器層以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器層三大層次。其中，客戶端層主要由瀏覽器模塊組成，系統(tǒng)各項操作大多在此模塊開展，擁有不同操作權(quán)限的用戶，可獲取對應(yīng)不同的功能。Web 服務(wù)器層主要由Web 服務(wù)器、數(shù)據(jù)接入、WCF 基礎(chǔ)通信模塊等組成，Web 服務(wù)器可實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢及管理功能，可為客戶端層提供信息依據(jù)；WCF 基礎(chǔ)通信模塊可為Web 服務(wù)器提供基礎(chǔ)通信功能。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器層主要由權(quán)限控制、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫等組成，權(quán)限控制可實現(xiàn)對用戶權(quán)限的設(shè)置；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯計算機編程語言描述；數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)對系統(tǒng)所需求一系列數(shù)據(jù)的存儲。

5 結(jié)語

總之，隨著電網(wǎng)的不斷改善，輸電線路在線檢測技術(shù)也需要隨之完善，以滿足更多的實際需求。因此，針對輸電線路在線檢測技術(shù)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檢測系統(tǒng)、輸電線路氧化鋅避雷器在線檢測系統(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。