高壓輸電線路在線檢測系統的應用綜述

徐錦霄　隋豪

摘要：國民經濟的發展，對電力的需求越來越依賴，同時對供電部門的要求也越來越高，所以我們對高壓輸電線路的遠距離電網的運行與實施的安全性要求也越來越高。因此在冬季遠距離高壓輸電線路氣候條件與地理位置等環境惡化，原因是輸電線路的覆冰厚度比較大，再加上氣溫比較低，因此造成了高壓導線給人們帶來的危險性比較大。所以在維護以及運行高壓線路的時候還存在一系列的現實問題。

關鍵詞：高壓;輸電線路在線檢測;覆冰;環境影響

1、各種不同類型的輸電線路在線監測技術

1.1、概述

線路在線監測裝置的電源和監測數據的傳輸通信兩大因素分別對輸電線路的在線以及研究檢測技術造成了影響。在科學技術的高速發展，通訊電子技術以及傳感技術發展快速的情況之下，各種各樣的輸電線路在線監測設施被人們不斷地研發出來。如導線擺監測系統、覆冰下輸電線路的在線監測、桿塔傾斜監控系統等。

1.2、覆冰下輸電線路的在線監測

在對輸電線路進行在線監測時，覆冰監測導線會根據后臺診斷分析對監測數據進行操作，如此可以提前預防事故的發生，同時管理人員也會及時地接收到發送來的警報。因此可以有效的減少各種線路事故的發生。輸電線路覆冰在線.監測系統的工作原理：

（1）由監測線路拉力反應而得知。傳感器安裝在絕緣子上，可以有效的監測覆冰后的各種狀況，并且可以采集各種參數如環境的變化及不同，然后會及時地將收集到的信息傳輸至后方監控中心，通過數據計算和理論修正，發送冰隋預報信息，并且發除冰警報。

（2）監測導線的傾斜角或者是弧度都反映了覆冰狀況。參數是通過導線傾斜角度以及弧垂的采集后，再對氣象環境參數、線路參數及輸電線路狀況方程，進行分析比較后就可以計算各種覆冰技術的參數，如覆冰的平均厚度和覆冰的重量等等，從而對輸電線路覆冰的危險做出等級判斷，除冰信息就可以及時準確的發出。由于上面所說的第—個原理是運用傳感器在絕緣子上這一點，可以將應力傳感器通過實驗與安全性論證為其前提條件。

另—個原理則是在保持線路參數不變的情況下，線路運行的安全性也不會發生什么變化。通過前面兩種去除高壓輸電線路覆冰的方法的介紹，而不能得出檔內各段導線的覆冰形態的結論，而得出的結論是：高壓輸電線路的覆冰厚度是由導線覆冰的厚度而決定的。

1.3、輸電線路氣象和導線風偏對在線監測的影響

輸電線路氣易用和導線風偏是根據風偏校驗和線路設計而得出的最為有效而實時的依據從而運行部門可以實時合理的采取預防風偏的措施，并可以通過協助運行部門發現放點故障的方面;區域氣象資料的收集，氣象資料的記錄及觀測是由檢測中心的送電線路所完成，并積累運行區域氣象資料，改善風偏計算的方法，并且可以由此而對輸電線路桿塔上最大的瞬時風險進行準確的記錄，同時也會對導線運動軌跡和風壓不均等隋況進行記錄，如此一來，便為制定出合理的設計標準提供了最佳的理論依據。

1.4、輸電線路桿塔傾斜監測系統

受自然力、重力或其它因素的影響，煤礦采空區上面的覆巖石會發生不同的變化，從而引發各種地質災害，如地面的裂縫、滑坡以及地面的塌陷等等，因此容易造成地基的變形和采空區桿塔傾斜，還可能造成嚴重的輸電線路安全。在全球移動通信的桿塔傾斜監測報警系統下能夠對正在運行的桿塔f頃斜度進行實際的監控，已經應用到220kv和以下電壓等級輸電系統當中，并且發現在桿塔傾斜，基礎移位和塔材變形等多種情況下，也可以有效的保障電網的安全運行。由于鐵塔荷載大，特高壓結路中塔頭無線電容易受到一些外界因素的干擾，再加上山區通信網絡的信號不強等原因，仍無法保障電網的安全運行。因此國家電網公司針對此類問題開展了特高壓GSM桿塔傾斜監測報警裝置的研制，并且最終取得了成功，采用了此項技術后，特高壓線路運行就可通過桿塔傾斜的技術進行監控。

1.5、輸電線路導線舞動監測

如果導線舞動損害線路，就會造成塔材和螺絲變形與折斷，還有金屬斷裂和導線落地等清況的發生，從而造成大部分地區停電的狀況。因一168一此對導線舞動在線監測技術的繼續研究和開發，可有利于導線舞動的觀測和記錄工作的順利進行，從而能夠準確地將易舞線路和易舞分布區繪制出來，這對指導線路防舞設計起著十分重要的作用。其實根據檔距和線路的情況，在一檔導線中安裝導線擺監測儀，同時采取3個方向的加速信息，如此依據監測點加速度信息的計算分析和線路信息，可以獲取舞動半波數和計算導線運行軌跡的相關參數，根據獲取的信息分析線路可能會發生的舞動危害，然后發出警報，如此一來，就可以有效地避免各種事故的發生。

2、特高壓線路中在線監測技術的應用

2.1、基本要求

正是由于在線監測技術在特高壓線路中的可行l生，才會產生對特高壓線路安全運行的意義。特高壓線路在線監測系統和在線監測技術實現規范的依據，在特高壓線路在線監測裝置中表現為5個方面的具體要求：第—個要求是在不影響電性能的可靠性下，在特高壓在線監測系統中需要安裝1000kv特高壓，只有這樣才不會影響電氣性能的可靠性，并且需要滿足1000kV特高壓交流線路的電暈要求以及無線電干擾要求。第二個要求線路機械性能的可靠性不能受到干擾，在特高壓在線監測系統中安裝的裝置要良好，并且不能給線路帶來危險。第三個要求在線路運行人員的高空作業下，在特高壓在線監測系統中安裝方式應該既簡單和方便與可靠。第四個要求保證特高壓線路長期穩定運行，以及可以抵抗特高壓線路電磁場，同時可以應對各種天氣和不需要連接外部電源以及避免各種維護。第五個要求要想在線監測數據統一管理，必須使數據傳輸方式和存儲方式符合標準。

2.2、應用范圍

加強線路安全穩定運行是能夠保障特高壓線路中應用在線監測技術的正常運行，同時應該有積累運行數據的需要，并且突出重點和體現差異化作為原則，在這樣的前提下就有了6個在線監測系統的應用范圍：

將覆冰在線監測裝置安裝在重要交叉跨越咆括主干鐵路、主干高速公路）、覆冰較重地區、山區較長耐張段和易覆冰的微氣象區，并且與輸電線路視頻監控裝置相結合，那么就可發揮較大的作用。

將導線風偏和氣象裝置安裝在微氣象區和微地形區，對導線風偏數據進行監測和記錄，然后根據這些數據對氣象條件、運行、設計等各個方面進行深入透徹地分析，從而使特高壓輸電線路對強風的抵御能力有所增強。

將桿塔傾斜監測裝置安裝在煤礦采動的影響區內，對桿塔傾斜的情況進行實時的監控，如此可以及時地對采空區塌陷可能發生的線路事故進行監測和預防。

將微風振動監測系統安裝在大跨越線路上。

將舞動監測裝置安裝在舞動易發的區域，如此可以對導線舞動的曲線和波數等進行監測和分析。

可以將視頻監測裝置安裝在重要跨越、大跨截止線路和一些極為偏僻的地區，如此可以對這些特殊地段的線路進行實時監控。

2.3、建立在線監測管理的平臺

在線監測技術在特高壓線路中的運用，可以利用監測數據對在線監測管理平臺的開發和運用，對在線監測系統的整合，以及對數據集中處理與綜合都有著十分重要的作用，同時還能有效地節約投資。監測數據和控制顯示可以通過在線監測管理平臺而得到實現：可以建立具有開方叟陛的數據接口，而這個接口是通過Web服務的方式對各種不同廠家的數據進行接收和處理的。還可以建立具有標準化的數據庫，如此一來，就可以實現對在線監測數據的集中、應用和管理。

3、結束語

利用輸電線路在線系統對輸電結路運行情況進行實時監測，然后通過監測管理平臺傳遞準確的信息，經過對這些信息的分析和判斷，就可以判斷出設備的真實狀況。同時，通過對平臺信息的分析，管理者也可以發布準確而有效的指令，將可能發生的事故進行及時的排除和預防，從而保證了線路的正常運行。另外特高壓交流試驗示范工程分別將7類87套在線監測裝置進行了安裝，如覆冰、舞動和視頻等。與特高壓數據相結合，可以使得三維可視化技術在線監測顯示與控制平臺提供有效的依據，同時還可以通過對監測點設備的在張查詢，更加有效地保證了特高壓工程的正常運行。

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