摘要: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环境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监测水平仍然进步缓慢。因此,本文对特高压输电线路状态监测技术的应用进行分析。
关键词:特高压;输电线路;状态监测技术;应用
特高压输电工程中,输电线路有着非同寻常的重要性,输电线路对于特高压输电系统的稳定与安全有着直接的影响,因此,需要引起格外的关注。特高压输电线路不少处于恶劣的地质条件以及恶劣的运行环境下。所以,对输电线路的状态采用先进的监测技术进行监测有着重要的意义。通过监测确保事故隐患能够第一时间发现并即刻清楚,保障特高压输电线路处于良好的运用状态。
1研究状态监测技术的意义
随着我国统一坚强智能电网的建设,我国电网正在逐步形成大规模、大容量、高电压的,具有信息化、自动化、互动化特征的全国互联电网。如何保证这种大规模电网的安全、稳定运行,是我国电网面临的头号挑战。在电网的输电环节实现智能输电线路将是保障智能电网安全的重要手段,通过对输电线路运行状态的在线实时监测,实施对输电线路运行状态的信息化、自动化、互动化管理,对预防和减少事故发生,提高输电系统的安全性、可靠性、稳定性可起到十分重要的作用。
保证电力系统的安全稳定运行,需要有一个完善的监控系统对电力系统进行有效监控。高压输电线路作为电网中的重要组成部分,它的正常工作与否直接影响着电网的安全稳定运行。因此,对高压输电线路的监控是整个电力系统远程监控的重中之重。
2特高压输电线路在线监测系统的设计
2.1系统设计
高压架空输电线路视频在线监测系统由多个装设在输电线路杆塔上的线路终端设备和1个线路监控主站构成。线路监控主站之间通过无线路由器接入供电局现有光纤通信网络的综合数据网,实现数据传输。
应用软件遵循规范化、模块化的原则,按照数据服务层、数据业务处理层和人机界面层3层次软件模型进行设计。系统应用平台提供面向专业的数据采集和处理、图形和报表的输出、服务、监视、报警、查询、维护等自动化系统基本应用软件服务。系统软件平台运用专家模型进行分析和风险评估,子系统对气象、覆冰、线温、雷电、污闪和工况等数据自动进行分析和预报,满足行业规范和应用要求。设计时充分考虑系统的扩充性和兼容性,将长期规划与现实需求统一考虑,在实用的前提下力求先进,并便于扩充和升级。
2.2系统主要功能
高压架空输电线路视频在线监测系统具有如下功能:杆塔防盗;杆塔和线路通道危险点实时视频监控;红外热像探测;绝缘子污秽监测;闪络定位监测;微气候和风偏监测;输电线路舞动和覆冰监视;有良好的开放性,根据用户实际需要配置监测功能;以组态方式灵活配置监控画面、系统参数和运行参数,方便维护、使用和升级;采用图形、表格和曲线等形式显示输电线路实时运行状态和历史趋势;在专家知识库的支持下,自动对各类数据进行综合分析,给出输电线路相关状态评价结果,实现故障报警;通过手机实现信息发布。
3特高压输电线路状态监测技术的具体应用
3.1覆冰厚度监测
覆冰厚度监测一直是线路监测中的一个重要工作。近年来,我国南方部分地区多次发生冻雨等极端恶劣天气造成大面积停电的事故,此后,这方面的监测更加强化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆覆冰厚度监测采取的方法主要有称重法和倾角法等,即通过对绝缘子串悬挂载荷或者线夹出口处导线倾角等的实时监测,利用合理的模型计算出覆冰厚度,以掌握覆冰分布的规律和特点,从而为有效地防冰、融冰、除冰提供支撑。覆冰厚度监测需要注意在重点地区的布置,如过往发生过重冰灾的地区和线路段、迎风坡和风道、水面附近等容易发生覆冰的地理区域等。
3.2导线舞动监测
导线舞动监测是近年来研究的另一个重点。导线舞动会对杆塔、连接金具和导线本身都产生较大的损坏。通过对舞动的监测,可以掌握线路舞动的特点和规律,进而提出防治措施。为了监测导线的舞动,需要在一段导线中布置多个舞动传感器,进而分析舞动的振幅、频率等,并绘制出舞动的轨迹。需布置舞动监测的主要有输电线路档距较大的地区和易发生、已经发生过舞动的重点地区。
3.3监测突发的雷击
线路在运转中,突发雷击很易增添损伤。夏季雷雨频繁,活跃性的雷击伤害至周边覆盖着的特高压线路。不可逆的损伤就包含了雷击,电线由此而被烧毁乃至于碎裂。监测突发性的雷电,要慎重测查潜在这类的故障。例如:可辨析的波形表征了经由的电流强度,可参照结合性的数值以此来估测真正的强度。判断潜在损伤,判断得出雷击可能。唯有综合防控,才可增设配套及针对的防雷。
3.4杆塔倾斜监测
杆塔倾斜监测装置采用了双轴倾斜传感器,可以用于测量顺线倾斜角、横向倾斜角和综合倾斜角,为状态监测系统提供基础信息,以便掌握杆塔的倾斜特点和规律,分析原因,提出杆塔纠偏措施,避免杆塔过度倾斜影响线路运行。全球移动通信系统(GSM)结合相应的监测技术,可以监控杆塔状况,预防杆塔倒塌。杆塔倾斜监测装置主要安装在采空区、沉降区、土质松软区、淤泥区、易滑坡区、风化岩石区等
3.5输电线路的绝缘子污秽监测
绝缘子的污秽程度直接反映了输电线路的绝缘状况,因此我们必须采取积极的措施加强绝缘子污秽的监测。一般情况下,绝缘子表面污秽程度的监测是通过停电操作来进行的,监测的内容主要有等值盐密和灰密。有一部分的研究单位采用在线监测的方法来对绝缘子污秽的等值盐密和灰密进行测量,但是目前这种技术还没有发展成熟,目前国内外的很多单位都在积极加强绝缘子污秽的在线监测研究,希望通过这种方法来实现绝缘子污秽等值盐密和灰密的有效监测。为了保证污秽的等值盐密和灰密监测的精确性,建议特高压输电线路的绝缘子污秽监测仍然采用传统的离线监测方式。
3.6视频监测
视频监测是目前监测技术当中最有效和最直接的方式之一,但由于输电线路分布地区非常广泛,分布地点的复杂性较高,部分输电线路周围的安全问题较高,因此全面铺设视频监测装置还不能实现,仅能够对某些事故高发地区应用,并且还需要对可能存在的信号感染等问题进行防护,对于检测的技术要求较高。
结束语:
加强对输电线路的运行状态监测有助于其更稳定安全的运行,只有密切予以查验并且监测才可从根本着手防控突发性的短路及其余隐患,排除潜在多种的送电干扰。监测人员还应提升根本的防控意识,提升自身拥有的专门水准。依照线路独特性选取合适的监测流程,使输电线路的监测技术真正做到危机处理,对输电安全做出更好的保障。
参考文献:
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[4]苏晓.特高压输电线路在线监测技术的应用[J].电子技术与软件工程,2015(1)
论文作者:杨震,李振新,胡阳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/26
标签:线路论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 在线论文; 电网论文; 特高压论文; 污秽论文; 《基层建设》2018年第35期论文;