線監測系統在智能輸電設備中的設計研究

摘要：隨著我國電網規模的逐漸擴大，科學技術的不斷進步，輸電設備開始向數字化、智能化邁進。想要保證大容量、高電壓的大型電網能夠平穩運行，最主要的一點就是在電網的輸電環節實行智能輸電設備，通過應用在線檢測系統，對輸電設備運行狀態進行自動化、互動化的管理，既能提升輸電設備的安全系數，又能避免事故發生。在線監測系統作為提高智能輸電設備管理水平的關鍵，應給予足夠的重視，進行設計研究，幫助電力系統提高安全性和穩定性。

關鍵詞：在線監測系統;智能輸電設備;設計研究

隨著低碳思潮的來臨，關于電力方面的規劃改革層出不窮，其中最具代表性就是智能電網。智能電網的核心是智能輸電網，具有自動化、互動化等特點，使得智能輸電設備的運行維護和安全管理存在著巨大的挑戰。在線監測系統，實效強、真實度高，有著高效、可靠的通信系統，可以保證監測數據的傳輸及時、精準，能夠為電能的正常供應提供強大的依托。所以，本文闡述了在線監測系統在智能輸電設備中的設計研究，探索智能輸電設備穩定運行的條件。

一、智能輸電設備中存在的安全隱患

輸電設備指的就是輸電線路，其主要職責就是通過發電廠將電能傳輸至變電站、配電站等站點，經過處理后進行供應使用。輸電設備依據地域面積的大小劃分為中短距離、長遠距離兩種傳輸，由于輸電設備長時間暴露在野外，使得其運行維護、安全管理方面存在著諸多隱患，極大的影響了電力系統的工作效率。

（一）雷擊

雷電是一種常見的、伴有閃電和雷鳴的放電現象，是非常常見的自然物理現象。一旦到了雷雨季節，智能輸電設備遭遇雷擊的可能性極大。主要有一下三種情況：一是雷電直接雷擊在了線路導線上，使得產生直擊雷過電壓;二是雷電觸碰到避雷設施以后，反彈擊打在輸電線路上;三是雷電擊打在了輸電線路附近的桿塔或其他地方，是輸電線路上產生感應過電壓。不管是直擊雷過電壓還是感應過電壓，一旦產生就會導致線路導線產生大量電荷，最終引發嚴重后果。

直擊雷過電壓，較輕的會導致線路絕緣子閃烙，線路單相接地或跳閘;較重的會直接導致絕緣子破裂、擊穿、斷線，進而引發輸電線路供電中斷。一旦雷電順著波順線路進入到變電站，很容易破壞電氣設備的絕緣子，造成避雷器爆炸、主變壓器絕緣損壞等事故，影響整個輸電系統的正常安全運行。

（二）覆冰

由于智能輸電設備經常架設在荒郊野外，沒有任何遮擋掩蓋設施，一旦發生惡劣的氣候變化，輸電設備就極容易損壞。尤其是在低溫雨雪天氣里，空氣中的濕度加大，氣溫降低，附著在線路導線表面的水珠會凝結成覆冰，導致電力系統發生冰凍災害。

保桿遭遇覆冰后，兩側的張力會出現不平衡狀態，如果線路導線斷落了，沖擊荷載很容易造成倒桿;電線在結冰以后會收縮，收縮后的電線負荷程度會急速下降，只要碰到大風天氣引發震蕩，電線極易由于不勝重荷而斷裂，或因舞動時間過長，使導線、絕緣、塔桿受到沖擊疲勞損傷。因為覆冰導致的輸電線路斷線、倒桿等事故，會嚴重損傷電力系統的輸電設備，阻礙整個電網的安全運行。

（三）外力

由于智能輸電設備及線路精密度高、連續性較強，很容易在外力的沖擊下，引發倒塌、斷裂、碰撞等事故。輸電線路由于外力破壞損傷的原因和情況可以說是千奇百怪，例如：山區內，進行開山炸石時，炸傷了絕緣或炸斷了導線，造成這個輸電線路供電中斷;農村地區，燃燒農作物時，火焰及濃煙引發了線路跳閘;當遭遇臺風天氣時，整個輸電線路都會由于強風處于不穩定狀態，破壞了輸電線路作業的連貫性;或者在施工區，由于操作失誤，大型吊車、挖掘機碰斷了導線或撞壞了塔桿。

二、在線監測系統在智能輸電設備中的設計

在線監測系統成功的彌補了傳統監測模式的不足，不但增添了多功能監測平臺，擴大了監測范圍，還可以感應輸電區域內的任何異常，對整個電力系統進行有效的實時監控。當在線監測系統應用于智能輸電設備中時，應當及時進行智能化改造，這樣既可以細化監測系統功能板塊，又將在線監測系統與計算機系統相聯合，建立起綜合、全面的智能輸電設備在線監測體系。因此，在進行作業流程設計時，應當對以下幾個方面進行優化設計。

（一）采集模塊

系統監測的基本要求是精準的收集輸電信號，因此，在線監測系統選用較為先進的數字化采集方案，取代原有的人工采集，避免失誤和漏洞的出現。并將處理過的信號時尚采集、記錄等，經由計算機處理平臺進行調控，實時捕捉與輸電設備、線路、元件最相符的數字信號，為電路分析提供有效的數據。

（二）處理模塊

不同的輸電信息其信號表達也有所不同，在進行在線檢測系統設計時，一定要注重信號處理操作，保證無論是什么類型的數據都可以在第一時間內得到最佳的處理。可以對傳感器變送來的信號進行預處理;掃描電信號，預測信號的安全系數;抑制干擾信號，為智能輸電設備的平穩運行保駕護航。

（三）診斷模塊

做好前期診斷工作是在線監測系統的一個關鍵，是判斷智能輸電設備運行狀態是否良好的重要環節。一般的處理流程是這樣的：首先是進行信號采集;其次是對采集數據進行分析、處理;然后是與歷史數據信息進行比對，最后是診斷智能輸電設備是否正常。有了這一處理流暢，加強了工作人員對智能輸電設備的掌握，保障了電力系統的運行和維護。

（四）變送模塊

信號變送主要通過信號變送器，檢測出電氣設備上反映設備狀態的物理量，然后將這些物理量轉換為一定的電信號，傳輸到后續的單元模塊中。在線監測系統應用信號變送，主要是為了轉換各種不同的電信號，并保持電信號傳遞的有序性，幫助監測裝置作業效果更加精準、高效。在監測系統可以將傳輸的電信號作為判斷標注，及時進行輸電操控。

三、在智能輸電設備中應用在線監測系統的積極作用

在線監測系統與傳統的監測系統相比有著極大的技術優勢，減少人工操作偏差，利用各類監測儀表對智能輸電設備的狀態進行連續、自動、全面的實時檢測，掌控智能輸電設備的每一個狀態。在線監測系統的普遍應用，不光保證了智能輸電設備的平穩運行，推動了電力系統的快速發展，也其他行業的在線監測系統提供了發展實例。

（一）極大的提高了智能輸電設備的安全系數

傳統的監測系統在進行監測時，必須在輸電設備運行中斷后，進行各類參數的獲取工作，以此判斷輸電設備的作業狀態。而在線監測系統，通過一體化數據處理流程，直接對輸電信號進行捕捉和分析，在不影響智能輸電設備正常運作的情況下監測外界線路是否存在異常，既彌補了傳統監測系統的不足和安全缺陷，又提高了監測結果的準確性，保證了輸電環境的安全穩定。

（二）高效節能，落實了基本國策

耗損是困擾輸電線路已久的大難題，尤其是智能輸電設備。智能輸電設備中長遠距離電能傳輸情況較多，容易受到各種因素的影響、干擾，降低輸電線路工作效率、增大耗損。在線監測系統的實時監測功能，可以每時每刻對智能輸電設備進行觀測、檢查，第一時間發現智能輸電設備的故障和異常，及時調整電力系統的工作狀態，保障電能資源的高效率傳輸。

結束語：

雖然在線監測系統在智能輸電設備中已經得到了一定應用，但是產品工藝、結果穩定性等方面還需要進一步的改進，一定要保障監測信號的真實度和結果的準確度。只有設計出優良的在線監測系統，才能真實、靈敏的反映智能輸電設備的每一個狀態，真正的做到電力系統穩定工作，保障電網的平穩運行。

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