在線監(jiān)測技術在輸電線路運維中的應用

1、    在線監(jiān)測技術在輸電線路運維中的應用    田偉 沈志偉【摘 要】隨著我國經濟發(fā)展越來越快，人們對供電的數(shù)量以及質量提出比較高的要求。因為受到環(huán)境和地域制約，輸電線路設計的路徑不但變化多端，還受到比較惡劣的自然條件。這就造成了輸電線路受到各種威脅。因此，本文設計了輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，最后分析了我國輸電線路運維中在線監(jiān)測技術的應用，分別包含：覆冰在線監(jiān)測技術的應用，桿塔傾斜監(jiān)測技術的運用，視頻在線監(jiān)測技術的運用等?！娟P鍵詞】輸電線路;線路運維;在線監(jiān)測技術在輸電線路當中，各類電氣元件以及電力設備和電纜隨著使用時間的延長而不斷老化，其嚴重對輸電線路穩(wěn)

2、定性以及有效性帶來影響。在傳統(tǒng)的運維管理模式當中，維護人員的周期性巡視盡管能夠對設備隱患進行發(fā)現(xiàn)，然而受到自身局限性的制約，對輸電線路在比較特殊環(huán)境當中不能更好的實現(xiàn)有效監(jiān)測，同時對線路走廊外力改變在巡視的時候不能有效的進行掌握，進而讓輸電線路容易由于缺少監(jiān)測而在下個巡視開始前就出現(xiàn)一些故障1。由于傳統(tǒng)管理模式存在的問題，對輸電線路運行環(huán)境，其中包含風向、溫濕度以及風俗等、絕緣子的污穢狀況和周圍施工情況等，按照具體的參數(shù)制作出了一類實時的監(jiān)測系統(tǒng)，對線路當中的異常狀況實時的進行監(jiān)測和報警，進而確保輸電線路更強的可靠性以及供電質量，最終提高運維管理水平2。一、輸電線路在線的監(jiān)測系統(tǒng)設計（一）在線

3、監(jiān)測系統(tǒng)的設計輸電線路在線的監(jiān)測系統(tǒng)主要由下面幾個方面構成，分別為監(jiān)測中心、線路采集終端、通信網絡和各類傳感器。通過電力系統(tǒng)診斷技術帶來設備狀態(tài)信息，進而對線路當中的一場情況來進行判斷和監(jiān)測3。一般情況下，在采集外部環(huán)境信息之后，通過衛(wèi)星的通信網絡將其送到監(jiān)測中心，接著通過系統(tǒng)軟件對得到的信息進行分析和歸納，最后利用對應修正理論來進行試驗和模型，有效的判斷輸電線路運維狀態(tài)。在線監(jiān)測過程中，如果出現(xiàn)線路異常、故障和缺陷等問題，系統(tǒng)將會及時的發(fā)出預警信息，另外分析存在的原因并且對位置進行確定，進而更好讓專業(yè)人員來搶修電路設備，進而避免事故出現(xiàn)蔓延，大大提高了輸電線路更強的可靠性。（二）在線監(jiān)測系統(tǒng)

4、的基本原理由于輸電線路在遭受自然災害、缺陷發(fā)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(xiàn)出一定的征兆以及少量漸進的發(fā)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(shù)值大小與變化趨勢為依據(jù)便可對設備的當前狀態(tài)與剩余壽命進行準確預測，及時發(fā)現(xiàn)潛在隱患并發(fā)出預警信息，其為在線監(jiān)測技術原理。在現(xiàn)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(jiān)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(xiàn)監(jiān)測裝置的實時接收。二、我國輸電線路在線監(jiān)測技術的應用（一）覆冰在線監(jiān)測技術的應用這種技術是針對導線的覆冰狀況實施實時監(jiān)測，從而保證在天氣狀況

5、比較惡劣的條件下能夠實現(xiàn)對高壓輸電線路和變電站絕緣子等覆冰狀況實施實時在線監(jiān)測。充分利用科學先進的監(jiān)測分析方法以及建立數(shù)學模型從而分析監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，將有可能出現(xiàn)冰雪災害的線路提前進行預測，并及時向有關輸電線路維護工作人員進行報警，從而有效預防斷線、倒塔、冰閃以及舞動等各種災害事故造成的傷害。覆冰在線監(jiān)測技術的基本工作原理是：監(jiān)測導線傾斜角以及弧垂等有關數(shù)據(jù)信息，根據(jù)線路參數(shù)以及輸電線路情況等進行研究分析，然后計算覆冰的重量以及厚度等相關技術參數(shù)，從而判定覆冰的危險級別，及時發(fā)出準確的除冰信息預警。除此之外，充分結合線路拉力的狀況觀測覆冰的具體情況，將拉力傳感器安裝在絕緣子串上，并對導線在覆冰以

6、后的受力狀況進行實時監(jiān)測，同時對當?shù)丨h(huán)境的溫、濕度以及風向等數(shù)據(jù)及時進行采集，將收集到相關數(shù)據(jù)信息集市匯總并傳遞到監(jiān)控中心，經過處理與分析，盡快預報輸電線路冰情狀況，從而發(fā)出除冰警報。（二）桿塔傾斜監(jiān)測技術的運用矗立在礦山采空地區(qū)上面的輸電線路的桿塔因為受到自身重力、外部自然力等各種干擾因素產生的影響，容易造成巖體錯位、地面裂隙、滑坡等一些地質自然災害，導致礦山采空區(qū)的桿塔出現(xiàn)傾斜、甚至導致地基產生變形等，嚴重影響到輸電線路的安全。而利用全球移動通信系統(tǒng)，可以對桿塔傾斜裝置進行實時監(jiān)測，并及時發(fā)出預警信號。在等級為220kv電壓的輸電線路中，桿塔傾斜監(jiān)測技術已經獲得了非常廣泛的運用，從而使得桿

7、塔變形以及傾斜等狀況能夠及時被發(fā)現(xiàn)，保證輸電線路的安全穩(wěn)定運行。（三）導線微風振動監(jiān)測技術的運用導線微風振動往往會造成高壓輸電線路出現(xiàn)疲勞而斷股，盡管其看似對輸電線路不會產生太大的破壞力，然而其破壞往往比較隱蔽，長時間的不斷積累，對高壓輸電線路造成的破壞性會變得更加嚴重。微風監(jiān)測技術的基本工作原理是導線監(jiān)測振動儀可以對導線以及線夾觸點以外的適當距離的導線實施監(jiān)測，特別是其對線夾彎曲的頻率、振動幅度以及輸電線路周邊的風速、風向以及溫度、濕度等各項的氣象參數(shù)，根據(jù)導線自身的力學特點，對微風振動的具體狀況、疲勞壽命等加以分析、研究以及判斷。導線微風振動監(jiān)測技術的運用不僅可以預防微風振動造成的危害，還

8、可以為輸電線路的防震設計提供技術依據(jù)。（四）導線風偏舞動在線監(jiān)測技術的運用導線風偏舞動在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括氣象采集與風偏采集單元、子站以及數(shù)據(jù)信息處理等系統(tǒng)構成，通常在桿塔之上安裝氣象采集單元以及子站，而在導線上安裝風偏采集單元。通過對氣象風偏角、參數(shù)以及傾斜角等有關數(shù)據(jù)信息進行采集，利用無線網絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)及時進行處理。運用導線風偏舞動在線監(jiān)測技術，便于運行部門在特殊狀況下采取相應的措施，此外，也為輸電線路設計過程中綜合考慮設計預防水平、氣候環(huán)境條件等提供科學合理的技術依據(jù)。（五）視頻在線監(jiān)測技術的運用視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)一般安裝在人口比較密集區(qū)、林區(qū)以及那些交通事故發(fā)生比較頻繁的地段，實時監(jiān)測周邊的狀況，及時找出對輸電線路構成威脅的行為，并能夠及時采取糾正預防措施。視頻在線監(jiān)測技術必須借助視頻壓縮以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)认嚓P技術，從而對輸電線路本體狀況以及周邊環(huán)境參數(shù)及時進行監(jiān)測。然而在視頻監(jiān)測的實踐運行過程中，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸量比較小、現(xiàn)場視頻難以自行控制、信號不穩(wěn)定等各種狀況，伴隨cdma以及3g網絡技術的迅猛發(fā)展，充分利用無線傳輸使得輸電線路的遠程實時監(jiān)控可以實現(xiàn)。三、結語總而言之，從目前中國的在線監(jiān)測技術的研究與開發(fā)進程來看，在桿塔傾斜、覆冰、導線微風振動與風偏舞動以及視頻在線監(jiān)測技術等方面取得了十分重大的突破，并獲得了非常廣泛的應用，然而其標準化以及穩(wěn)定性等相關問題亟需得到