关于山区输电线路测控的思考与探讨论文_马艺峰

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国网恩施供电公司检修分公司 湖北恩施 445000

摘要:我国是架空输电线路覆盖最广的国家之一,电网铁塔倒塌、输变电线路中断,就会给国家和人民的生产生活造成重大损失。如何实现对输电线路的监测,提升对电网安全运行状态的感知能力,保障电网的电力供应,本文就此进行了研究,提出了输电线路监测的原则。

关键词:山区输电线路测量;思考与探讨

1.山区输电线路的设计工作

1.1线路的选择

选择合适的输电线路,就要对各项条件有充分了解,需要设计人员具备足够耐心和责任心,进行多次勘探、考察,使施工线路尽量避开地质条件差的地段、绕开农田、树林和房舍,以及原有的其他基础设计,确保线路的选择不会妨碍到其他工程的正常建设,也不会对当地居民的正常生活产生影响,同时也能减少施工赔偿的花费。此外,要保证线路的长度要短,转角要尽量少,而经过的地区地质条件好,以减少处理地质问题所需的开销,保证所选择的线路经济、合理,节约施工和维护的成本。

1.2铁塔的设计

1.2.1基本特点

为满足山区斜坡的实际地形条件,在山区建设输电线路时,一般采用全方位的高低腿铁塔,而高低腿的一般级差为1—1.5米,但是根据地形的差异,它的级差也会不同,并且级差越大,铁塔的重量也会随着增大。

1.2.2优势和不足

一般条件下,由于铁塔高低腿的设置,往往采取“就地挖坑”的方式,即对基坑周围1—2米的工作面做小面积开方,使得塔位基面开方较小,可以有效减小开方量。因此,这种长短腿铁塔可以在一定程度上减少基面的土石开挖和植被的破坏和水土的流失,有效保护塔基周围的自然环境。同时,有利于维护铁塔塔位的稳定性,是现在山区输电线路最常用的铁塔设计方式。但是它存在一些弊端,一般来说,这种高低腿的铁塔的耗钢量比一般平腿铁塔的耗钢量增加了7%左右,而铁塔的基础作用力也增加了近10%,极大增加了施工的成本。此外,一些高低腿铁塔在陡坡上施工时,往往要按照腿的高低进行施工,而在陡坡地形上进行这样的施工开方,会导致出现高边坡,处理费用相对较高,一旦处理不好,可能影响铁塔的安全。另外,内边坡的稳定性问题,尤其是高塔腿的内边坡稳定问题,是使用高低腿铁塔时要注意的问题。一直以来,内边坡的稳定性都是山区使用铁塔面临的一大难题。按一般规律,在设计时,需要尽量减小根开,以保证铁塔的基面降低少。但是,在根开小而又大开挖的时候,内边坡的稳定性问题就出现了。因为开挖基坑时的放坡要求的限制,高塔腿内边坡往往会出现保护不够的问题,因而不得不经常采用护坡等措施加以补救,从而增加以许多额外的工作量,增加了施工的难度。

2.输电线路动态增容的在线实时监测研究

我国的用电大户集中在中原和南方一带,北方和经济欠发达地区的用电量相对较低,北电南送已经成为我国的电力发展现实。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆特别是近年,南方在用电高峰期,拉闸限电问题非常严重,工农业生产和人民生活都受到很大影响。再加上高温、低温气象条件,输电线路的导线极易发生损坏,这就给电网带来安全隐患。有鉴于此,在电网中必须建立一套完整的输电线路动态增容监测系统,根据数学中的建模计算出导线的最大电容量,对输电线路的温度,张力以及环境温度、湿度、气压、风速等进行严密的监测,保障电网的安全运行状态。

3.导线微风振动监测技术

导线微风振动非常容易致使输电线路疲劳进而出现断股的情况,从表面来看,微风振动对输电线路的危害比较低,但是这种危害属于隐蔽性的,在经过长时间的积累之后,往往会给输电线路造成非常严重的后果。微风监测系统的运行原理就是导线监测振动仪可以对导线以及线夹触点以外一定距离的导线展开监测工作,特别是对线夹弯曲频率与振幅、环境湿度与温度以及风向等相关气象参数,根据导线自身的力学特性,判断输电线路导线微风振动的水平预计疲劳寿命。导线微风振动监测技术不仅可以降低微风振动的危害,还可以为输电线路的防震设计提供参考依据。

4.输电线路的防雷监测研究

通过对外电源的改善,避雷装置的科学选择,我国输电线路的防雷监测技术已经达到了较高水平,但这并不能说已经完美无缺了,还有许多需要改进和地方。输电线路防雷设施工作状态在线监测系统应该以高压输电线路杆塔为中心,采用状态变量检测方法和新一代嵌入式技术,实现高压输电线路的安全监测,实时记录输电线路雷击情况、避雷器参数变化、接地电阻的变化趋势,并将数据传输到后台专家系统进行分析与决策,为输电线路的检修、维护和接地改造提供科学依据。其方法是将不同能量的雷电感应信号通过限幅保护和转换电路变成宽度不同的脉冲,利用嵌入式处理器高速测量脉宽检测雷击信号强度。避雷器保护动作的检测是可以利用线路上原有氧化锌避雷器上的计数器动作信号进行采集,能自动区分ABC三条线路避雷器的动作,根据雷电能量大小实现强、中、弱分级记录。接地电阻变化趋势的在线检测,可以采用钳形阻抗测试仪,通过数字信号处理器计算出耦合电路中的反映阻抗来推算接地电阻。监测系统的终端机采用最新推出的工业级32微处理器,要采用光电隔离和过压保护技术,保障信号采集瞬间处理器还能可靠工作。为确保无光照连续工作10天以上,还要建立低功耗电源与光伏供电系统,保障无线数据采集端机正常工作,以实时检测阻抗测量和雷电传感器信号。

5.结论:

总而言之,从目前中国的在线监测技术的研究与开发进程来看,在杆塔倾斜、覆冰、导线微风振动与风偏舞动以及视频在线监测技术等方面取得了十分重大的突破,并获得了非常广泛的应用,然而其标准化以及稳定性等相关问题亟需得到解决。

参考文献

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[4]王信.浅谈输电线路山区工程基础的选型[J].城市建设理论研究,2011(30).

[5]李光宗.关于山区输电线路设计及注意的问题[J].城市建设理论研究,2011(34).

论文作者:马艺峰

论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期

论文发表时间:2017/3/1

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