探討特高壓輸電線路在線監測技術的應用

摘要：隨著經濟的發展，對輸電提出了更高水準的要求，在高壓輸電工程中，輸電線路直接影響著輸電系統的穩定和安全，因此必須要配備實時的監測，才能夠預防和控制輸電系統可能發生的故障。如何加強特高壓輸電線路的運轉并提高安全，仍需探索。

關鍵詞：特高壓;輸電線路;在線監測技術

1特高壓輸電線路在線監測途徑

1.1監測周邊環境

由于特高壓輸電線路會長時間的暴露在外面，因此外界的自然因素和人為因素都有可能帶來特高壓輸電線路的損傷。如果存在外破施工等人為因素、水淹、土埋等自然災害，則有可能損毀線路、鐵塔，造成倒塔斷線等嚴重事故。因此必須要對外在環境進行監測，才能有效防控人為的施工破壞以及隱含的自然災害，在對環境進行監測的前提下，配備合適的防控手段，既能保護線路又能降低送電資源的消耗。一般外界周邊環境經過長時間的緩慢作用，會慢慢造成輸電線路的酸性腐蝕、堿性腐蝕、溫濕度的侵蝕以及降低導電率等，此外，如果外界環境不適宜，則有可能損毀線路塔架、絕緣外皮和絕緣子。因此要配備合適的防控手段，實現既能夠保護線路又能降低送電資源的消耗。

1.2監測絕緣子

（1）污穢度在線監測。在輸電線路絕緣子表面污穢度的測量時主要采取停電測量的方式進行，測量的重點包括灰密以及等值鹽密。主要原理是通過光場分布以及光纖傳感器光能損耗和鹽分含量的對應關系，結合監測光能參數，最終得出傳感器表面鹽份，進而算出絕緣子表面的鹽密值。

（2）泄漏電流在線監測。絕緣子表面泄漏電流是電壓、氣候、污穢三要素的綜合反映，因此可將絕緣子表面泄漏電流作為監測絕緣子污穢程度的特征量。泄漏電流在線監測利用泄漏電流沿面形成的原理，在絕緣子接地側通過引流卡或電流傳感器在線實時測量泄漏電流，利用信號處理單元計算出一段時間內泄漏電流的各種統計值，通過無線傳輸將數據傳輸到數據總站，運用專家知識和自學習算法對各種統計值進行綜合分析，對絕緣子的積污狀況做出評估和預測。

1.3監測突發雷擊

特高壓輸電線路在運轉的過程中，如果突發雷擊，很容易給特高壓輸電線路帶來損傷。尤其是在雷雨較多的季節，雷擊特別活躍，一旦擊中特高壓線路，可能會擊穿絕緣子造成線路跳閘甚至斷線等后果，嚴重影響特高壓輸電線的安全穩定運行。因此要對這種突發性的雷電進行監測，判斷其中潛在的風險，例如經由的電流強度可以用可辨析的波形進行表征，然后可以通過波形與可參照的數值進行對比分析，從而判斷電流的真正強度，并判斷是否有出現雷擊的可能，確定潛在的損傷，從而有針對性地進行防雷工作。

1.4新式監測手段

由于在城鄉特高壓輸電線路的分布覆蓋區域較為復雜，而且區段較廣，所以特高壓輸電線路面臨著很大的安全隱患，通常可以選擇視頻監測的方式進行直接的監測，但想要在這么廣的區段內全面的配備監測視頻是很難實現的，所以在利用視頻監測的時候，可以針對一些高發故障的區段進行，從而測定潛在的隱患信號，滿足監測需要。

2特高壓輸電線路新監測技術

2.1成像法測定

當設備存在潛在故障的時候，通常會在設備表層出現異常，紅外線就能測定這種異常。紅外線能測定輻射到表面的異常信號，然后在檢測到異常信號的基礎上，辨別故障的特性、嚴重性及方位等。相比與其他監測技術，紅外線成像的方法具有非接觸性、可靠性高、精準性高、安全和高效等優勢。通過紅外線成像法能夠對過熱和接觸性的故障，非常便捷，效果也好，目前常用的儀器有熱電視、紅外熱像儀等，根據高壓輸電線路的實際情況選取最為合適的測定裝置。而紫外線成像法需要借助成像儀，對放電性電暈的信號進行成像處理后，識別電暈強度，這樣的檢測方式更加的敏銳，有利于辨別出放電電暈的真實狀態，從而為特高壓輸電線的監測提供參照，紫外線識別對于絕緣子內的隱性缺陷有很好的監測作用。

2.2辨識電場

可以通過測定分布電場的方式獲取各個區段的絕緣缺陷，在正常的運行狀態下，軸線是光滑的曲線，標識各時點特定的電勢和電場強度，絕緣子內部的缺陷呈導通性，因此電場中的相應位置也會出現變形，所以說，對軸向分布的絕緣子電場進行測定，就能發現絕緣子內部潛在的故障隱患。目前已經有能夠帶電測定線路隱含缺陷的配套儀器，只是還沒有得到應用和推廣，雖然這種儀器能對構架內的絕緣子缺陷進行測定，但現場應用不便，而且需要耗費大量的資金，因此更加便捷的新式裝置仍然在開發中，也就是說目前并沒有能適用于日常絕緣子缺陷測定的方式，在特高壓輸電線路的監測上這類方式不是理想的方式，對于跨度較大的特高壓輸電線路的監測還是使用在線視頻監測的方式。

2.3判斷超聲波

超聲波測定的方式通過必要的發射器，發射出介質內在的脈沖，如果絕緣子芯部有裂痕的話，時間軸就會顯現出發射波所特定的細微裂紋，然后根據潛在的缺陷，精準地判斷出超聲波的位置。對于這種表征的測定，應用超聲波不僅簡單便捷，而且還能抵抗外界的干擾，具有一定的優勢，但同時這種監測方法也有相應的缺陷，例如換能器的缺陷、耦合特性等，不適用于測定距離較大的特高壓輸電線路。在目前的超聲波測定中，設有激光定位裝置、遠距離測定放電裝置、瞄準器等復合裝置。測定原理是，在劇院子選取激光方式定位之后，將精準的超聲波替換成音頻的形式，然后通過耳機對超聲波進行辨別，并通過儀表顯示出具體的數值，這種方式的現場測定，敏銳性有缺陷，而且噪聲背景會掩蓋細微聲波，從而影響監測的準確性。

3結語

在線監測技術不僅能實時監控特高壓輸電線路，并以監測管理平臺信息的方式進行顯示和統一處理，還能為設備情況提供輔助判斷，方便人工分析，并便于管理者提供決策發布指令。想要提高線路狀態監測技術的應用效果，還要加強線路的監測與維護工作相關人員的技能培訓，提高專業綜合素質，努力提高狀態監測故障的診斷能力，及早發現線路事故隱患并快速消除。

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（作者單位：國網寧夏電力有限公司檢修公司）

作者簡介：李寧（1984.11-），男，寧夏中衛人，三峽大學，機械設計及自動化，本科，工程師，高級技師，研究方向：輸電線路運行與檢修，直流輸電線路運行與檢修。