淺談電力系統中輸電線路實時監測技術的應用

張勇

摘要：輸電線路具有布局范圍大、電力需求多樣、線路距離長等特點，一旦受到大風、冰雪、山體滑坡等嚴重自然災害的影響，線路很可能受損甚至中斷，影響著電力系統的安全運行。這就要求電力工作者實時監測線路運行狀況，及時發現問題，盡快恢復電力運行，把損失降到最低。

關鍵詞：電力系統;輸電線路;監測檢查施工技術

輸電線路具有布局范圍大、電力需求多樣、線路距離長等特點，沿途各種災害現象都有可能發生，導致線路線路受損甚至供電中斷，能否保證電力系統的安全運行。這就要求電力工作者實時監測線路運行狀況，及時發現問題，盡快恢復電力運行，把損失降到最低。在此談一談幾種輸電線路的監測技術及做法：

一、輸電線路的監測技術

1.輸電線路動態增容的監測技術

在我國，經濟和文化發達地區的用電量明顯高于其它地區，用電高峰期的用電限制問題非常嚴重，很多電力系統的輸電線路都存在著電力輸送容量受限制的制約。在酷暑嚴寒等高溫、低溫氣象條件下，輸電線路的導線極易發生損壞，因此必須要建立動態增容檢測系統，根據數學中的建模計算出導線的最大電容量，對輸電線路的溫度，張力以及環境溫度、濕度、氣壓、風速等進行嚴密的監測，必須建立一套完整的輸電線路動態增容監測系統。

輸電線路動態增容監測包括氣象監測、導線溫度監測和導線拉力監測等。氣象監測是通過實時監測運行中電力系統輸電線路的天氣條件和氣象環境。如光照、風速、雨雪、陰晴、是否發生冰雹等狀態。所有的氣象監測設備和高壓的輸電線路沒有直接的接觸，削弱了監測設備受高壓影響的程度。需要注意的是，每隔一段時間都要對風速計量儀表進行校準，因為整個氣象監測系統非常容易受到風速計量儀表精確度的干擾。導線溫度監測是利用導線的熱導方程和溫度測量設備測得的基礎數據進行計算，得到最大載流量。監測好操作、計算簡便。需要引起注意的是隨著線路距離的拉開，導線與風向的夾角會有較大的變化。導線拉力是利用高壓導線之間加載的拉力測量儀器，能夠在較短時間內測出導線的水平拉力。可以通過拉力方程計算出導線的溫度，拉力監測優點就是能夠測得整體的環境溫度，減少了氣象監測位置的數量布置，需要注意的是拉力傳感器必須在輸電線路空載的條件下才能進行安裝。

2.輸電線路的施工弧垂觀測技術

弧垂是指輸電線路懸掛曲線內的任意一點到兩個支撐懸掛物間的距離，架空的輸電線路架設是利用桿塔等支撐物將導線懸掛在支撐物之間，時間長了懸掛點間就容易松弛，出線弧垂現象。電力工程師不論是在施工還是系統運行中都會遇到監測弧垂的問題。

輸電線路弧垂的監測方法主要有兩種：等長法和角度法。等長法主要是把弧垂板綁定在觀測檔的第2基桿上，綁定順序是先綁比較高的桿塔，后綁低處的，觀測原理是三點一線原理。觀察者站立的位置應該在弧垂板與觀察桿塔在同一個面上。這樣做既能避免虛光現象，又能增加觀測準確度。角度法是指確定好觀測桿塔后，查出觀測點桿塔行將要觀測的掛線橫擔高度定義為h1，測量儀測得得天頂角90°時，測量儀器高度定義為h2，橫擔至滑輪槽高度定義為h3，根據公式a=h1-h2-h3，計算出儀器到滑輪槽的高度a，來提高監測的準確性。

二、輸電線路的檢查要點

1.輸電線路的檢修模式

輸電線路檢修模式是變線為點，因此在對輸電線路的檢修時，要求檢修人員熟練掌握電力知識，懂得在線和離線檢修方式。輸電線路檢修原則為首先要選擇好交通方便便于維修的線路，選擇質量優，售后保障好的檢測設備;同時要考慮一旦整個電力系統跳閘后對系統運行安全影響相對較小的輸電線路;但也要選擇絕緣端子老化率小于3‰，且絕緣爬距滿足國家電力行業標準的線路。

具體如下：①絕緣子檢測有在線、離線檢測，具體分為分布電壓和零值電阻檢測。檢測周期為：連續4年為2‰～3‰的老化率的，每兩年一次;連續4年在2‰以內的老化率的，每4年一次，不能超過5次。②跨越物監測要根據巡視線路狀態及時修正被跨越物地點、位置、與電力和通訊線的交叉角、距離。③雷電監測：認真分析雷電系統顯示的基礎數據，如雷密度、雷電日、時間、電流強度等。④導地線和金具監測：采用，紅外線監測導地線、連接金具的溫度值。⑤桿塔監測：監測內容包括桿塔傾斜度、撓曲度、砼桿裂紋、鐵件腐蝕、桿塔和拉盤基礎位移值、基礎沖刷情況等。輸電線路的檢修工作復雜而突變，專業人員一定要耐心檢修，不放過絲毫漏洞，確保電力系統的順安全運行。

2.架空輸電線路的檢修

線路檢修完全按照國家和地方的相關規范來執行，定期檢查、維護。如《設備狀態檢修管理規定（試行）》《輸變電設備風險評估導則（試行）》《輸變電設備狀態檢修輔助決策系統建設技術原則（試行）》《輸變電設備狀態檢修工作驗收細則》《輸變電設備狀態檢修試驗規程》《輸變電設備在線監測系統管理規范》《輸變電設備狀態檢修績效評估標準》《輸變電設備在線監測系統技術導則》等。

絕緣檢修主要是緣子瓷質端子的清潔，據國家相關監測污染區域的劃分標準，1（級以上污區設備可以免除清掃，環境清潔度達標，減少了絕緣端子檢修的工作量。0-Ⅰ級污區35kV設備檢修要配合2.4cm/kV，Ⅲ級的66kV設備配合2.1cm/kV;Ⅲ級以上的污區：110kV～220kV絕緣檢修配備為1.78cm/kV。此外的電氣連接檢修一般是通過紅外監測技術輔助，金屬檢測一般還是通過專業的人工定期巡視、排查來完成的。

3.輸電線路的防雷監測

主要是對外電源的改善和避雷裝置的選擇，可以采用更換電路中的零值瓷瓶，在保證對地距離足夠的條件下對所有的桿塔增添絕緣子，這樣可以明顯改善輸電線路中的絕緣即接地水平。現在技術的發達引領了避雷器裝置的進步，國內外都選用了硅膠制作的避雷器，既安全又實用，但安裝前要做好交接試驗、帶電試驗等。

總之，通過以上的各種輸電線路的監測技術的應用，能及時的發現供電線路故障，在第一時間內把故障排除，恢復電力運行，把損失降到最低，為國家的經濟建設和發展提供了基礎的保障。