架空输电线路在线监测技术的应用论文_凌焕乔

架空输电线路在线监测技术的应用论文_凌焕乔

(钦州供电局 广西 钦州 535000)

摘要:输电线路在线监测技术是指直接安装在线路设备上实时记录设备运行状态特征量的测量系统及技术,是实现状态监测、状态检修的重要手段,状态检修的实现与否很大程度上取决于在线监测技术的成功与否。以前,输电线路检查主要依靠运行人员周期性巡视,由于条件的局限性,自然环境和气候等因素,很难及时发现线路中已经存在的问题,线路在线监测系统解决了以上问题。对输电线路的环境温度,风速,覆冰,雷电流,周围施工情况,泄漏电流,杆塔倾斜等实时监测,能及时预测线路的故障,提高输电线路的安全运行和管理水平。为输电线路的状态检修工作提供了必要的参考。

关键词:架空输电线路;在线监测;电网

一、前言

随着国民经济的高速发展,各行各业对电力的需求量越来越大,对供电部门提供电力供应的质量(稳定性、不间断性及伴随服务)要求也越来越高,因此远距离高压输电线路的电网运行的安全性显得尤为重要。电力企业为了避免因为定期的检修而带来的劳动量,以及避免对设备过度或漏失检修而引起的运行可靠性降低和经济损失,迫切需要以输变电设备状态在线监测与诊断技术为基础的状态维修,从而预防事故的发生,提高电力系统的安全、可靠、稳定性。国家不断加大了对输电线路在线监测技术的投入,同时吸取了国外的经验,提高了检修的效益,节约了成本,推动了状态检修在国内的进展。

二、输电线路在线监测技术的应用

输电线路在线监测技术的应用很广泛,以下主要从覆冰监测,杆塔倾斜监测,在线舞动监测,导线温度在线监测,绝缘子泄露电流在线检测等方面进行探讨。

1.输电线路覆冰监测

2008年南方冰灾造成了数条高压线路故障,几千公里线路出现严重覆冰,在抢险救灾中,有些工作人员甚至献出了宝贵的生命。覆冰在线监测是指对高压输电线路及变电站绝缘子的覆冰情况进行在线监测,采用科学的统计数据进行分析,提前预测线路发生冰害的事故,向相关的工作人员发送警报信息,能有效的预防冰闪、跳闸、断线、舞动、倒塔等事故。覆冰在线监测的工作原理主要有以下两个:一是通过监测线路拉力反映覆冰的状态,在绝缘子串上安装拉力传感器,监测导线覆冰后的受力状态,同时采集环境的温度、湿度、风向、风速等参数,将采集到的数据传送到后方的监控中心,经数据分析后,将线路冰情及时通知工作人员,将险情进行解除。二是通过检测导线的倾斜角、弧垂等参数来反映覆冰状态,采集导线倾斜的弧度、角度等参数,计算导线覆冰后的重量,对覆冰厚度进行技术分析,对危险等级作出判定,及时给出除冰信息。

2. 输电线路杆塔倾斜监测

输电线路杆塔倾斜很大程度上是因为基础的不均匀沉降引起的,特别是山地滑坡区,沼泽水田区,矿山采空区等不良地质区,很容易引起不均匀沉降,引起杆塔倾斜,严重威胁到整条线路的安全运行。采取在线路杆塔上面装备监测报警装置,能及时发现杆塔倾斜的情况,及时采取措施,保证线路的正常运行,在现有的500KV特高压输电线路中得到了广泛的使用,并且收到了良好的效果。输电线路杆塔监测装置的原理是基于公网无线GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO的数据通道为传输手段,从而实现对高压输变电线路塔基情况进行在线实时监测,同时具备强大的监控中心,既能支持告警实时抓拍图片,也能支持实时视频。同时通过自身太阳能供电,完成全天候工作,达到实时监控的效果。

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3.输电线路在线舞动监测技术

输电线路的舞动是一种由于空气动力不稳定而产生的现象,是导线在不均匀覆冰以及风力作用下引起的一种低频率大振幅的振动现象,舞动的无害是很严重的,将引起线路的磨损,跳闸,短路,断线,金具损害,倒塔等一系列危害。在我国,存在舞动现场的地区很多,特别是河南省,湖北省是我们的强舞动区。近年来,我国也加大了对导线舞动的研究,在线监测是一个很好的发现问题的方法,它的工作原理主要是采用以下两种,一是通过传感器收集数据进行分析,作用机理是通过传感器将舞动信号转成电信号,再经过采集处理后,将测量数据通过公网无线传输到监控机上,根据收集到的加速度和位移计算出导线舞动的数据,作出判断是否发出预警信号。二是通过监测设备的视频来采集数据,作用机理是根据安装摄像头以后的新坐标系和输电线的坐标系之间的零度图像拟合参数和坐标平移参数及相关算法推导出舞动的旋转角度,进而根据数据进行分析,判断是否要发出预警信号。

4.输电线路温度在线监测技术

输电线路温度在线监测技术是指利用国际上先进的无线温度传感技术对输电线路上容易发热的接头、金具等进行全天候、24 小时连续、实时、自动、在线监测,在线监测的目的主要有以下两点,一是对导线超温和弧垂过低等故障进行及时预警和报警,从而有效提高输电线路运行的安全性,代替人工定期测温,当导线温度超限时及时报警,报警提示信息将提供报警测点的准确地理位置、测点名称以及本次报警的详细时间,能有效指导设备维护工作。二是利用监测数据和数学模型,计算出导线当前的实际载流量,以及依据现行技术规程,提供在保证线路安全运行基础上可输送的最大容量,由此推导出当前尚可利用的余量(隐性容量),提高输电线路的运行效率。

5.绝缘子泄露电流在线检测

绝缘子在线监测系统能够对高压运行中的绝缘子进行全天候的在线、有效地监测泄漏电流及温度等。通过公网无线对数据进行传输,分析各种参数,根据泄漏电流值、放电脉冲数及气象参数等得出等值附盐密度和污秽发展趋势,并及时了解运行绝缘子的安全、可靠状况。对超标绝缘子及时进行多种方式预、报警,指导检修和清扫。

三、输电线路在线检测需要解决的问题

在国外,输电线路在线检测技术较为发达,国内正处于快速发展的阶段,为了使在线监测技术真正的能成为防止电网事故大面积停电的第一道防御系统的关键技术,必须解决在线监测与故障诊断技术的标准化,在线监测技术的稳定性和可靠性,在线监测的管理等问题。①在线监测与故障诊断技术的标准化:只有形成一套有体系的,统一的,标准的技术参数,才能指导设备厂家的加工,推进产品被广泛使用。②只有解决监测技术的稳定性和可靠性,才能保证整条线路的正常运行,若监测设备出现了问题,线路出现安全隐患,却没有被发现,就起不到预防的作用。③在线监测的管理问题:每条线路或每个运行维护单位,有一套先进的,成熟的管理经验,能有效及时的更换监测设备,监测人员能及时发现问题,才能更好的提高效率。

四、结语

输电线路监测技术在不断的发展过程中,我们只有更多的了解各种监测技术的原理,不断的总结经验,各个企业能研发出更加先进的设备,各个电网公司能足够重视监测技术,加大新技术的推广应用,才能大幅度的提高电网的安全运行。

参考文献

[1]黄新波,陈荣贵.输电线路在线检测与故障诊断[M].中国电力出版社.2008.

[2]关海鹏.企业配电线路故障监测系统研究[J].湖南师范大学.2009.

[3]黄新波,张国威.输电线路在线监测技术现状分析[ J].广东电力.2009.

论文作者:凌焕乔

论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期

论文发表时间:2016/6/16

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