在線監測技術在輸電線路運維中的應用研究

雷玉春

【摘 ?要】在電力系統的發展中，高壓輸電線路作為其主要的構成部分，有著很高的危險性。在線監測技術能夠不斷提升高壓輸電線路的安全運行以及輸送能力，并且能夠監測高壓輸電線路的實際運行情況，以此實現數據采集的準確度提升和信息多樣化。文章主要就在線監測技術在高壓輸電線路中的應用進行探討。

【關鍵詞】高壓輸電線路;在線監測技術;應用

引言

在輸電線路的運行管理中，對線路設備進行檢修是保證電網安全運行的必要手段。而輸電線路在線監測是為了避免對線路設備過度檢修常用的技術手段，在提高電網運行可靠性和降低經濟損失方面表現出了較好的效果。隨著電網的不斷改善，輸電線路在線監測技術也需要隨之完善，以滿足更多的實際需求。因此，針對輸電線路在線監測技術的改優研究一直在繼續。除了對原有輸電線路絕緣子污穢在線監測系統、輸電線路氧化鋅避雷器在線監測系統等進行研究以外，更多是對防外力破外、故障定位等進行探討和研究。

1在線監測技術概述

高壓輸電線路在線監測技術的應用原理如圖1所示。高壓輸電線路在線監測技術的應用原理，主要是對電力系統運行狀態中的相關運行參數進行采集，且對所采集的參數進行有效分析，同時對電力系統當中的設備狀態實施相應的預估和判斷。在線監測技術可以對高壓輸電線路的故障做好提前預知，即預測故障部位和類型，從而為設備的進一步檢修提供科學合理的數據信息。為了合理應用在線監測技術，監測裝置需滿足以下要求：（1）加強重視輸電線路高空作業中輸電線路安裝的安全性和便捷性。（2）對輸電線路信息數據傳輸的方式以及存儲方式進行規范化，確保在線監測系統能夠實現統一管理。（3）保證安裝的裝置不會對輸電線路自身的安全性產生影響，防止所安裝的裝置對線路自身的機械性能產生影響。（4）所安裝的裝置需要滿足電暈要求和無線干擾要求，確保線路性能穩定。（5）在線監測裝置在安裝中需要具有相應的適應性和抗磁性，不需要外界電源提供動力，能夠實現成本的合理降低。

2輸電線路在線監測系統的設計

2.1系統設計

輸電線路在線監測系統主要由通信網絡、監測中心、線路采集終端以及各類傳感器組成，借助電力系統診斷技術提供的設備狀態信息對線路異常狀態進行監測與判斷。具體是在采集外部環境信息（如風速、風向、濕度與溫度等）后，利用衛星通信網絡將其傳送至監測中心，然后借助系統軟件歸納和分析所獲信息，最后通過相應的修正理論模型或試驗，對輸電線路的運行狀態進行判斷。在線監測過程中一旦發現線路存有異常、缺陷和故障等現象，系統便會將預警信息及時發出，同時分析原因并確定位置，便于調度和指揮專業人員對電路進行搶修，以防隱患蔓延造成事故，有效提升了輸電線路的可靠性。

2.2監測原理

由于輸電線路在遭受自然災害、缺陷發展與污穢積累等破壞下，電力設備會在物化與電氣等方面呈現出一定的征兆以及少量漸進的發展過程，因此在將相應信息及時采集并經處理分析后，以具體數值大小與變化趨勢為依據便可對設備的當前狀態與剩余壽命進行準確預測，及時發現潛在隱患并發出預警信息，其為在線監測技術原理。在現代輸電線路中，由于電力設備種類較多且結構差異明顯，因此對被測信號的抽取與轉換（目的是讓監測裝置可以識別）需借助于多種形式的傳感器，然后通過電纜傳送，實現監測裝置的實時接收。

3在線監測技術在輸電線路運維中的應用

3.1輸電線路防盜系統在線監測

輸電線路防盜系統早期應用的是聲控探測、紅外線探測等技術。隨著科技的進步現階段線路防盜系統采用了新型的桿塔防盜報警裝置，這種裝置采用的技術手段是微波感應式防盜系統。微波感應式防盜系統由監測分機、監測中心以及監測巡檢人員三部分構成。變電站中每個桿塔均會安裝獨立的監測分機，監測分機可以實時監測桿塔的情況以及周圍環境中移動物體狀態，由此來確定被盜竊桿塔的位置、時間，以便于巡檢人員及時到達現場處理。

3.2輸電線路動態增容及溫度變化在線監測

輸電線路增容方式主要有動態監測增容和靜態提溫增容。靜態提溫增容需要假設符合技術規程的前提下環境溫度+40℃，導線上的風速和日照強度仍符合技術要求，這就將導線的溫度提升至80～90℃，從而提高導線輸送的能量。動態監測增容是在線路上安裝監測設備，利用監測分機對導線自身狀態以及外界環境進行監測，根據所得參數計算線路載流量的極大值，進而實現線路輸送能量的最大化，這種方法不需要突破現行技術規定。

3.3氣象監測

相關監測技術采用具備接收氣象傳感器、磁場檢測儀的測量檢測板，對桿塔周圍的氣象情況進行實時監測。這些數據被通信模塊輸送到遠端控制中心，并生成數據變化的直觀圖像，得到氣象參數變化曲線，再根據一定的函數關系對天氣趨勢進行預測。氣象監測設備的殼體側面設置有與其垂直的第一、第二連接桿，兩根連接桿處于同一水平面，第一連接桿的一端固定安裝在檢測板的殼體上。與此同時，設備中還有一對活塞桿相對的第一水平液壓缸和第二水平液壓缸，第三水平液壓缸安裝固定于第一豎直液壓缸的活塞桿上，而第四水平液壓缸則固定于第二豎直液壓缸的活塞桿上，以此類推，可以確定第三水平液壓缸和第四水平液壓缸的安裝位置。同時，第一弧形夾板安裝于第一水平液壓缸的活塞桿上，第二弧形夾板安裝固定于第二水平液壓缸的活塞桿上，以此類推，可以確定第三弧形夾板和第四弧形夾板的安裝位置。弧形夾板的弧面在安裝時統一朝向塔桿。另外，設備還配有檢測板、控制模塊、磁場檢測儀、氣象傳感器、數據通信模塊、頂端安裝太陽能供電板、氣象傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、降雨量傳感器以及氣壓傳感器等部件。

3.4動態增容在線監測技術

現階段，對高壓輸電線路的輸送容量進行增加主要采用靜態提溫增容及動態監測增容技術來實現。作為一種新型的在線監測技術，靜態提溫增容技術能夠提升高壓輸電線路的溫度，以此來增大輸送容量。然而，這種技術在一定意義上不符合相關標準及規范，對導線和一些設備在應用方面的壽命會產生影響，由此提出動態增容技術。動態增容技術能夠呈現輸電線路潮流及熱穩定限額的變化狀態，為工作人員提供良好的數據支撐，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要求。動態增容技術在高壓輸電線路在線監測中的應用能夠評估線路運行的溫度是否符合要求，還可以合理分析自然因素，不斷提升線路的運行故障處理效率。如果輸電線路中的運行溫度高于標準要求，就需要轉移負荷量或者停用，以此來確保輸電線路的安全性。

結語

總之，隨著當前電網技術的不斷發展，輸電線路在線監測技術獲得了普遍應用，能夠有效避免輸電線路故障所產生的危害，全天候地實現對輸電線路運行中相關指標的采集及運輸，為工作人員對輸電線路中相應設備的狀態及未來發展趨勢進行預測提供支撐。然而，現階段輸電線路在線監測技術還存在一些問題，主要就是由于在線監測技術的發展時間尚短，運行的環境比較惡劣，造成穩定性、可靠性和相應的監測精度方面存在問題，需要進一步進行改進。

參考文獻：

[1]羅昳昀，黃斌.輸電線路在線監測技術應用[J].中國高新區，2017（22）.

[2]張璐.高壓輸電線路在線監測技術的應用[J].低碳世界，2017（14）.

（作者單位：國網山西省電力公司大同供電公司）