110kV輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用

鄭振科

國網(wǎng)甘肅省電力公司蘭州供電公司, 甘肅 蘭州 730070

1.概述

110kV輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)主要是指利用太陽能電池供電，并通過無線公網(wǎng)3G/EDGE/GPRS/CDMA1X等通信傳輸方式，對輸電線路的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，再將監(jiān)測信息傳至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對現(xiàn)場運(yùn)行情況進(jìn)行研究、分析，預(yù)測和診斷。當(dāng)在線監(jiān)測系統(tǒng)預(yù)測輸電線路有故障異常等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，及時(shí)采取科學(xué)、合理、針對性的技術(shù)措施避免或降低故障的發(fā)生，可有效保證輸電線路的正常運(yùn)行。

2.110kV輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用

在線監(jiān)測系統(tǒng)于110kV輸電線路中應(yīng)用時(shí)，具有安裝簡單方便、無干擾、數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)方式合理、可靠性高、適應(yīng)惡劣氣候環(huán)境等特點(diǎn)。而為了保證其使用的科學(xué)、全理與安全，在安裝架設(shè)時(shí)也需以《架空輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》作為參照，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，采集不同廠家不同類型的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對所監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一接收、管理與分析。并根據(jù)110kV輸電線路的實(shí)際需求，合理選擇輸電線路圖像視頻、微氣象、覆冰、桿塔傾斜等在線監(jiān)測子系統(tǒng)，對輸電線路進(jìn)行針對性的監(jiān)測。

2.1 110kV輸電線路圖像視頻在線監(jiān)測

110kV輸電線路圖像視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)的使用，主要是為了防止輸電線路被外力破壞而設(shè)置的，其可以通過3G信號，將前端視頻所采集的信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，對周圍危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，并通過配置的紅外探測器、高音喇叭、拾音器等輔助設(shè)備，對輸電線路周邊違章、違法施工作業(yè)的現(xiàn)象進(jìn)行抓拍、錄拍與警示。110kV輸電線路中圖像視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地避免了傳統(tǒng)人工巡視所浪費(fèi)的財(cái)力、物力與人力，大幅地提高了保護(hù)電網(wǎng)安全的工作效率。

2.2 110kV輸電線路微氣象在線監(jiān)測

110kV輸電線路微氣象在線監(jiān)測系統(tǒng)是指根據(jù)輸電線路走廊局部氣象環(huán)節(jié)監(jiān)測，進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種多要素微氣象監(jiān)測系統(tǒng)。其不僅可以對環(huán)境濕度、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓氣象等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測，也可根據(jù)輸電線路的特殊需求，定制針對性的測量監(jiān)測要素。微氣象在線監(jiān)測系統(tǒng)將所采集監(jiān)測到的數(shù)據(jù)參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)上傳至分析系統(tǒng)當(dāng)中，分析系統(tǒng)再根據(jù)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的異常情況，并及時(shí)以多種方式發(fā)出預(yù)警信息，幫助輸電線路管理人員對線路異常現(xiàn)象進(jìn)行解決與管理。

2.3 110kV輸電線路覆冰在線監(jiān)測

在我國北方等地區(qū)，由于天氣較為寒冷氣候惡劣，很容易在冬春季節(jié)出現(xiàn)冰雪災(zāi)害，當(dāng)冰雪災(zāi)害覆蓋范圍廣、持續(xù)時(shí)間長時(shí)，將會(huì)給110kV輸電線路的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害。基于此種現(xiàn)象，覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)在110kV輸電線路中的應(yīng)用也尤為重要。輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠在惡劣的冰雪環(huán)境中運(yùn)行，其根據(jù)110kV輸電線路導(dǎo)線的懸掛載荷、絕緣子串風(fēng)偏角、絕緣子串拉力、絕緣子串傾斜角、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度等特征參數(shù)，建立覆冰載荷計(jì)算模型對其計(jì)算，從而獲知單位導(dǎo)線的覆冰重量、導(dǎo)線不均衡張力差、覆冰厚度等情況，為輸電線路提供準(zhǔn)確、可靠、及時(shí)的預(yù)警信息，盡最大程度地保證線路的正常運(yùn)行。

2.4 110kV輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測

110kV輸電線路在正常運(yùn)行中，其桿塔容易受自然地質(zhì)災(zāi)害、建筑施工、地線與導(dǎo)線覆冰、塔材及拉線被盜、采礦區(qū)地陷等多種的因素而導(dǎo)致傾斜。由于桿塔傾斜的發(fā)展大多比較緩慢，因此可采取桿塔傾斜在線監(jiān)測系統(tǒng)對其進(jìn)行監(jiān)測并預(yù)防。桿塔傾斜在線監(jiān)測系統(tǒng)可以對桿塔、拉線傾斜角度測量，對環(huán)境風(fēng)向、風(fēng)速、溫濕度等參數(shù)測量，并將測量數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控接收中心。中心系統(tǒng)再通過對這些數(shù)據(jù)的分析，來計(jì)算桿塔的傾斜趨勢、傾斜角度以及傾斜速度，當(dāng)其達(dá)到某個(gè)臨界值后，及時(shí)地以多種方式發(fā)出預(yù)警信息，以避免桿塔傾斜事故的發(fā)生。

2.5 110kV輸電線路絕緣子泄漏電流在線監(jiān)測

110kV輸電線路在長期不間斷運(yùn)行中，其絕緣子會(huì)因?yàn)楦鞣N的因素作用而引起絕緣子泄漏電流增大，這對線路的正常運(yùn)行會(huì)造成嚴(yán)重的影響，而應(yīng)用在線監(jiān)測系統(tǒng)可對絕緣子泄漏電流情況進(jìn)行有效的監(jiān)測。當(dāng)現(xiàn)場環(huán)境的溫濕度變化過大，絕緣子覆冰、絕緣子表面過多污穢、零值絕緣子等因素導(dǎo)致絕緣子泄漏電流增大時(shí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，可及時(shí)向輸電線路運(yùn)行、維護(hù)部門發(fā)出預(yù)警信息，維護(hù)管理人員再采取有效的手段進(jìn)行處理，進(jìn)而降低絕緣子閃絡(luò)、跳閘等事故的發(fā)生，為線路的安全運(yùn)行打好基礎(chǔ)[1-2]。

2.6 110kV輸電線路風(fēng)偏、舞動(dòng)、弧垂在線監(jiān)測

導(dǎo)線舞動(dòng)、風(fēng)偏、弧垂對110kV輸電線路安全運(yùn)行帶來的負(fù)面影響也是十分嚴(yán)重的，其多會(huì)造成線路跳閘、導(dǎo)線電弧燒傷、斷線、斷股等故障的發(fā)生。基于以上現(xiàn)象，利用在線監(jiān)測系統(tǒng)對線路風(fēng)偏、舞動(dòng)、弧垂現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測也很有必要。系統(tǒng)將所采集到的線路風(fēng)偏、舞動(dòng)、弧垂等信息數(shù)據(jù)及變化狀況，通過網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心根據(jù)所接收的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常情況發(fā)生時(shí)，及時(shí)發(fā)生預(yù)報(bào)警信息，以便于管理部門在緊急情況下快速制定應(yīng)對策略。

2.7 110kV輸電線路導(dǎo)線（金具）溫度在線監(jiān)測

110kV輸電線路導(dǎo)線（金具）溫度在線監(jiān)測是指對導(dǎo)線（金具）溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測與顯示，以3G/EDGE/GPRS/CDMA1X網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建遠(yuǎn)程信息傳輸途徑，組成在線監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)110kV輸電線路導(dǎo)線（金具）溫度的在線監(jiān)測。近年來，隨著科技的進(jìn)步，110kV導(dǎo)線（金具）溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)也開始采用多層屏蔽技術(shù)，并將線路上所部署的系統(tǒng)均統(tǒng)一以金屬外殼封裝，從而有效保證了系統(tǒng)防塵、防水、連接可靠的特點(diǎn)，在惡劣的氣候環(huán)境下也可正常、高效地工作[3]。

3.結(jié)束語

隨著在線監(jiān)測系統(tǒng)在110kV輸電線路中的應(yīng)用，其通過對線路運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為線路的管理與故障預(yù)測提供了極大幫助，進(jìn)而有效避免或降低了線路故障的發(fā)生，促進(jìn)了110kV輸電線路的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]張強(qiáng).烏魯木齊市220KV、110KV線路絕緣子在線監(jiān)測研究[D].新疆大學(xué)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化,2009.

[2]文華,周文俊,唐澤洋,喻劍輝,張亞魁,郭婷. 基于紫外成像技術(shù)的110kV輸電線路復(fù)合絕緣子融冰閃絡(luò)預(yù)警方法及判據(jù)[J].高電壓技術(shù),2012,38(10):2589-2590.

[3]舒彬,張穎,于紅麗,張亞富,歐陽曉梅,朱占巍,王輝.110kV線路相導(dǎo)線綜合測溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)研究[J].電子世界,2012,6(6):30-32.