高压输电线路运行状态监测技术方法研究论文_王磊,张紫丹,杨亮,宋雪

高压输电线路运行状态监测技术方法研究论文_王磊,张紫丹,杨亮,宋雪

(国网武汉供电公司检修分公司输电运检室 430000)

摘要:电网运行的稳定性、安全性直接受到输电线路运行状况的影响。就高压输电线路来讲,其往往会受到不同因素的影响,最重要的因素就是自然气候条件,所以想要保证高压输电线路安全运行,必须要解决自然条件因素。本文主要介绍了高压输电线路运行状态的常见监测技术方法,以供大家参考。

关键词:高压输电线路;运行状态;监测技术方法

近年来,随着我国社会经济的高速发展,各行各业对电力资源的需求量也不断增加。但我国煤炭资源、水力资源等不可循环利用资源具有分布不均衡性的特征,这就直接决定能源要依靠电网进行传输。因此,科技研发人员应该重视高输电线路运行的可靠性和稳定性,原因在于其是电网系统中必不可少的部分。但是因为我国高压输电线路传输容量以及总长度的日益增加,增加对其维修的难度系数。当前的重要任务是提升高压线路自动化运行管理的效率。

一、导线舞动在线监测技术

输电导线晃动是指自然刮风对偏心裹冰输电导线引起的一种低频率、振幅大的自驱型振荡情况。输电线路晃动能够导致输电稳定性能和电路杆塔支撑大大地降低,往往会导致多束各相彼此出现闪落、绝缘器件受到破损、塔姐结构破损以及杆塔结构连接螺栓脱掉等等事件出现。

合理利用在线监测技术远程监控输电导线随风晃动的实际情况。这个远程检测机构是由不同的部分构成的,主要包括总台监测中心站以及杆塔型监测分体装置等等。主要内容是:杆塔式检测分体装置现场监测传送电路里的绝缘端子串体拉伸应力、位移速度、风流方向偏角以及测量倾角等相关参数。[1]从通讯系统模块向检测控制中心传送。总台电脑方面专业程序软件根据位移曲线图像运算方式计算出输电导线晃动的具体路径,获得实际输电线路迎风欢动频率以及晃动幅度数值等各项晃动过程特性参数,并且结合现场天气实际情况对晃动等级做出判断,这样能够为缓解电力导线的迎风晃动趋向提供有力的参数支持。高压输电线路迎风晃动导致的架空线路结构性能受到破坏,其关键点是借助电力导线本身的张力转变引起的。计算输电线路导线本身张力是电力线路迎风晃动远程监测的关键点,在高压输电线路运行中,一般其电力导线的张力是根据半波参数、导线迎风晃动幅度数值进行核算。

二、动态增容技术

现阶段,我国主要是采用两种方式提升高压输电线路的输送容量,一种是动态增容及家属,另外一种是静态提温增容。[2]动态增荣技术可以将输电线路和线路热稳定限额的变动立即反映出来,这样做电网工作软就能够对一些运行数据信息做出适当调整,而且对线路剩下的输送量进行分析,进而能够确保输电线路稳定运行和充足的传输容量。而静态提温增容技术是一种全新的突破,也是一种质的突破,为了可以实现提高输送量的目标,其增加了现行导线稳定运行许可的温度。然而该项技术在很大程度上不符合行业的有关规定,所以其也会造成导线损坏其缩减很多必须设备的使用期限。此外,动态增容技术通过实时监测输电线路导线,能够在第一时间反应其实际运行温度是否超出合理的范围,也能够全面分析各种自然条件因素,让工作人员能够在短期内迅速解决一些问题。[3]若输电线路导线运行温度严重超出所规定的范畴,线路工作人员可以将负荷量进行转移,或者直接申请停用负荷量,以便于确保输电线路的稳定运行。

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三、防外力破坏在线监测技术

高压输电线路运行环境相当复杂,外力损坏导致输电线路跳闸的事物不断增加,对电网运行的安全性和可靠性造成威胁。[4]现如今,经常见到的电力设施外力损坏主要包括鸟害、高杆植物以及违规施工等等,对外力损坏的不同成因以及现状做出总结和分析,通过防外力破坏预警系统在线监测输电线路是至关重要的。

将防外力破坏监测预警系统安装在电力系统高压输电线路安全运行中,能够实现以下几点:其一,运用无线视频传输装置针对输电线路外部施工次数多的地区进行24小时待警,随时随地监测,在第一时间预警外力损坏隐患,禁止出现电力安全事故;其二,后台监测维护中心的运行管理者能够迅速掌握现场信息,降低巡视工作人员的巡线工作量,并且可以防止一些铁塔撞到、超高吊车闯入等对线路导致的损坏;其三,只要外物超出安全的距离,这个预警装置就会马上运用现场高音喇叭报警进行提示,以免物体损坏高压线,同时利用上传视频以及随时抓拍照片等方式,确保电网后台统一监控中心能够及时接收到视频资料以及相应的报警信息,监控端能够运用报警提示以及视频画面等各项信息对输电线路目前的安全情况作出正确评估,立即组织人员采用适合的应急策略。

四、线路弧垂和张力的监测

线路是否稳定运行的关键因素是输电线路弧垂的大小。因此,其应该严格控制在既定的范围内。通常,弧垂的大小会受到线路导线容量以及输电线路导线运行环境的影响,同时也有一些其他的因素对其产生影响,比如:导线应力、大气温度、导线覆冰以及导线张力等等。并且还要监测导线弧垂的安全性。由于在线路增容系统中,随着导线温度的不断提升,张力及弧垂也会发生改变。若张力越来越大,弧垂就会越来越小,进而导致线路导线是不稳定的,这样也会有很多安全问题出现。导线温度变高,伸长量就会变大,弧垂也会变多。偏大的弧垂既容易导致安全隐患出现,又会降低线路输送能力。这里仅仅考虑了因为温度改变造成的线路张力变动。[5]而自然风容易让导线附近气流速度不断加快,从而造成导线温度发生变化以及导线振动,这样就会使导线损坏或者导线不安全而出现断电的情况。此外,导线覆冰的现象也会加大弧垂使得导线损坏,最终导致线路自身的安全性和可靠性降低。

结语:

总而言之,人们的日常生活离不开高压输电线路的稳定运行,有关技术人员应该采用一些有效的方式来解决或者避免因自然气候变化而出现的问题。只有保证高压输电线路稳定运行的主要影响因素进行妥善的处理,才可以保证电网运行中不会出现故障,以防出现意外事件。

参考文献:

[1]杨勐峣.高压输电线路在线监测系统的设计与研究[D].北京交通大学,2011.

[2]范伦.高压输电线路导线综合在线监测研究[D].北京交通大学,2011.

[3]刘祺.高压输电线路的在线监测[J].科技创业月刊,2011,24(01):189-190.

[4]刘畅.输电线路在线监测技术研究[D].华北电力大学(北京),2010.

[5]冯俊宗.输电线路状态远程监测系统应用研究[D].昆明理工大学,2009.

论文作者:王磊,张紫丹,杨亮,宋雪

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/13

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