摘要:当前,人们对供电系统运行的稳定性和安全性都有了更高的要求,这就为供电企业的供电系统管理带来了一定工作难度。在供电系统中,高压输电线路运行状态对整个供电系统运行的稳定性和安全性具有极为重要的影响,因此,供电企业应该加强对高压输电线路的管理,并通过构建视频监控系统等方式来不断提升管理效率。(本人为工程建设管理单位,非供电企业,请从特高压工程安全和运行角度分析)本文注重(是否应为着重)对特高压输电线路在线监测技术的应用情况展开了论述,以供参阅。
关键词:特高压;输电线路;在线监测技术;应用
引言
在电力系统中,特高压输电线路无疑是分布最广、对电能输送影响最大的电力设备。然而长期以来,除了必要的巡查和定期的维护外,输电线路一直处于缺少监管维护的状态。输电线路路径中复杂运行问题的常年累积,和动植物、人为破坏等突发情况,导致输电线路的绝缘水平、受力情况不断接受考验,一旦遇到恶劣天气和较强外力破坏,则很容易发生短路或断线故障。近年来,随着新技术在电力系统中各个环节的应用,电力系统的整体监测水平获得了很大提高,然而特高压输电线路的在线监测水平仍然进步缓慢。(目前应用并不缓慢,请换个说法,也可以直接说成效等)
1特高压输电线路在线监测技术概述
输电线路在线监测技术受线路上监测装置的电源问题和监测数据的传输通信问题两方面的技术因素制约。目前已开发出了多种输电线路在线监测装置,对应的多种输电线路监测技术应运而生。输电线路覆冰在线监测包括对线路拉力和导线倾斜角、弧垂等参数的两种监测方式反映出覆冰实际情况的不同工作原理,以实现对导线的覆冰情况的实时监测并及时预警,方可减少输电线路的冰闪、舞动、断线、倒塔等事故故障;而输电线路气象和导线风偏在线监测则是在绝缘子串上安装角度测量,再结合线路本体数据及风速、温度等测量数据,综合计算出导线的风偏状况;目前我国电网公司对特高压GSM杆塔倾斜监测报警装置的研制,经试验证明能实时监控线路运行杆塔倾斜情况并预警;微风振动的长期积累会导致高压架空输电线路的疲劳断股,而且这种破坏有很强的隐蔽性。微风振动监测系统是利用导线振动监测仪对导线与线夹最后接触点外一定距离处导线相对于线夹的弯曲振幅、频率和线路周围的风速、风向、气温、湿度等气象环境参数的记录并结合导线本身力学性能实现对线路微风振动的水平和导线的疲劳寿命的判断;导线舞动不仅危害大且有着长期性,而输电线路导线舞动监测则是选择在一档导线中安装一定数量的导线舞动监测仪,实现对导线三个方向的加速度信息的采集,并根据线路的基本信息和对监测点加速度的计算和分析,完成对舞动线路的舞动半波数及计算导线运行轨迹参数分析,判断舞动危害进而及时预警;输电线路的视频监控方式可对输电线路本体情况和输电线路环境参数进行实时且全天候的监测,但受网络传输速度限制缺陷也很多,通过无线网络的远程监控功能,该监测技术切实可行;输电线路绝缘子污秽监测包括采用停电方式进行的污秽度在线监测和监测绝缘子表面泄漏电流的泄漏电流在线监测。
2特高压输电线路在线监测技术
2.1输电线路视频监测
输电线路图像视频在线监测子系统能有效的降低后期输电线路被外力破坏事件的发生率,这一装置可以通过现代通信及时的将现场的信息汇总到输电线路监测中心,对现场的情况进行监测分析,同时通过其他电子设备对输电线路周围违章违法情况及时抓拍存档。输电线路图像视频在其应用的过程中有效的降低了财力物力的浪费现象,与此同时还能大幅度的提高了输电线路的工作效率。促进了输电线路的安全运作。
2.2输电线路故障定位监测
输电线路故障定位监测,可在线准确监测线路各类故障发生的位置,包括接地、短路、断路等故障。利用在各相线路上安装的电流互感器采集信息,利用高速采集前置电路来收集线路的故障信息和工频信息。在高速数据采集电路捕捉到暂态数据信息后,通过系统软件进一步分析处理,实现高精度故障定位,并及时发送故障信息和输出报警等。
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2.3输电线路雷击定位监测
目前,输电线路雷击定位在线监测系统,主要使用综合雷击故障定位、行波故障定位和逐个杆塔安装的故障定位等三种方式。该系统可以根据不同的监测信息特征辨识雷击故障与非雷击故障,能辨识绕击故障与反击故障;该系统具有数据采集、测量和通信功能,采集的信息通过通信网络传输到后端综合分析软件系统中进行及时处理;该系统还能够记录线路上通过的雷击电流、定位雷击点和统计雷击次数,能迅速准确地判定故障点,及时发现绝缘隐患,帮助排除输电线路故障。
2.4覆冰在线监测技术
针对恶劣天气条件下高压输电线路的覆冰状况难以洞察,采用覆冰在线监测技术对输电线和变电站的覆冰状况进行实时监测,运用数学建型进行分析,预测出可能发生冰雪灾害的高压线路段,采取有效应对措施,最大限度降低损失。而覆冰在线监测技术的工作原理则是通过对高压电线的倾斜角度和弧垂进行监测,根据相关数据信息,计算出覆冰的厚度和重量,由此判定出覆冰的危险等级,以及是否需要发出除冰预警信号。另外,也可以利用拉力传感器来实时测量高压电线覆冰后的受力情况,结合当地环境的温度、湿度以及风力、风向状况,将各项数据集中进行采集,及时汇总给监控中心,由系统进行分析处理,作出冰情预报,一旦情况符合,系统将立即发出除冰警告。
2.5杆塔倾斜监测技术
不少特高压输电线路经过煤矿采空区,在自然干扰力、重力以及应力的作用下,煤矿采空区极易出现地面塌陷、滑坡以及崩塌等情况,这极易造成输电线路杆塔出现倾斜、地基发生变形,给特高压输电线路的安全运行造成严重影响。为实现输电线路杆塔倾斜监测和预警,采取全球移动通信系统(GSM)杆塔倾斜监测报警系统装置,目前,该系统装置已经广泛应用到220kV电压等级输电线路中,并发挥了良好的效果。基于特高压线路存在着基础与铁塔荷载大、山区通信网络信号薄弱以及塔头无线电干扰严重的特点,目前,国家电网已经研制成功特高压GSM杆塔倾斜监测报警装置,并且在试用中取得了良好的效果,这对于特高压输电线路运行杆塔倾斜监测提供有力的保障。
2.6输电线路导线微风振动监测
微风振动使得导线产生交变应力,是产生疲劳断股的主要原因。微风振动对线路的影响循序渐进,具有很强隐蔽性,外观特征不明显,相关的测量工作能为仿真设计提供较好的现场数据。微风振动检测系统具有采集精度较高的振动监测仪,可以对导线相对线夹的弯矩值、频率、环境温度湿度、风向风速进行测量,结合导线力学性能资料,分析在微风振动下的导线寿命。
2.7低能消耗技术
正常情况下,高压输电线路是全天候运行,所以,为了能够确保视频监控系统对高压输电线路进行高效监控,也应该24小时全天候运行。因此,基于该特点,低能消耗技术就成为视频监控中比较重要的一种技术,用来解决降低视频监控系统电能消耗,维持系统全天候、高效率运行。设计人员在对视频监控系统进行构建的过程中,在不影响整个系统运行效率的情况下,所有元器件都应该采用低消耗元件。
结束语
在线监控技术实现了特高压输电线路的实时监控,并且通过在线监控管理平台能够对整个特高压输电线路的线路、设备运行情况以及运行人员的操作情况,不但有利于管理者发布正确的决策指令,而且能够及时发现清除特高压输电线路运行中存在的事故隐患,提高特高压输电线路抵御事故、防范事故的能力,进而保障特高压输电线路安全、有效的运行。
参考文献:
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[3]王淼.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(7).
论文作者:赵晓永
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/4/1
标签:线路论文; 在线论文; 导线论文; 特高压论文; 故障论文; 杆塔论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第29期论文;