摘要：随着我国进入特色社会主义建设的新时代，电力行业呈现出蓬勃发展之势，国家政策及经济发展策略的调整，使该行业步入了飞跃发展期。由于近几年高压输电线路的建设保持增长趋势，在其施工过程中产生监测困难的瓶颈性问题，而如何有效解决输电线路，特别是特高压输电线路中自身运行状况和安全问题，成为电力行业安全性及稳定性的重要研究课题。本文围绕输电线路状态检测技术展开讨论，全面阐述现行检测技术手段，以及未来的发展及应用。通过检测技术与电力运行融合，为电力行业未来发展提供新思路。
关键词：特高压；输电线路；检测技术；应用
在输电网系统内，特高压输电是保障配电网稳健发展的根基，输电工作能否顺利完成，不仅关乎区域内供电质量，且与电网整体运转密切关联。输电线路状态监测技术作为一种以先进技术为支撑的技术手段，而且通过各种技术能够对输电线路的多种状态参量进行监测，提高特高压输电线路的运行可靠性和防灾抗灾能力，减少杆塔、导线和绝缘子等因性能下降造成的事故，保证了输电线路的安全运行。
1 特高压输电线路在线检测技术
1.1绝缘子污秽在线监测技术
在电力供电线路上，绝缘子起着至关重要的作用，绝缘子污秽在线监测技术能够准确监测输电线路上的污秽，一旦绝缘子受到污染，容易引起线路跳闸，导致输电线路不能正常安全运行。因此，做好对其的监测对输电线路的运行有着非常重要的意义。将采集到的泄露电流等数据及其变化状况，通过网络传送至监控中心进行系统性的分析，即可得到绝缘子污染程度。在线电流的监测是通过对泄露电流加以利用所形成的，绝缘体通过引流卡和电流传感器，在线实时测量泄露电流，进而实现在线监控的目的。常见的计算方法有以下两种：一种是等值盐密法，另一种是灰密法。通常，在实际的估算过程及分析过程中，能够有效实现对绝缘子上的污秽状况进行评估和测评。此外，在绝缘子污秽在线监测技术在输电线路运行中的实际应用时，专业人员可根据不同的材料以及多种因素对电流的泄露总量进行有效的测算，确保其整个检测过程中的科学性及合理性，尽量避免以反复性的试验操作作为监测工作的唯一标准。
1.2输电线路的覆冰在线监测
通常，特高压线路的建设，易于受自然环境恶劣等不利因素的影响，绝大多数施工地点内气候条件变化莫测，施工条件具有较高的不确定性，特别是南北差异较大的区域，在一些北方地区的特高压输电线路建设过程中，寒冬季节便容易出现线路导线覆冰的现象，对重点部位进行鲜明的标识，并通过先进的监测技术，以多种方式发出预报警信息和实施数据监测，能够最大限度的降低线路病害和输电网事故的发生几率。对于现阶段的监测技术而言，传感器检测是当前处理输电线路覆冰现象最有效的检测方法之一，主要是对高压输电线路的拉力进行实地的测试。通过在线路的绝缘串子上安置拉力的传感器，全方位的收集线路的受力程度、风向、风速以及空气周边的温度和湿度，并通过装置传送到管理人员的高压线路监控中心，对这些数据进行分析，能达到对线路进行实施预警和监控的目的。图1为导线覆冰示意图。
图1导线覆冰示意图
1.3微风振动监测
与普通输电线路不同，特高压输电线路的还容易受到微风振动的影响，若长期受微风振动的破坏和影响，极有可能造成高压架空输电线路疲劳断股等恶性事件，因此，加大对微风振动状态进行研究，并开展大跨越导、地线微风振动的疲劳特性、震动特性及仿真方案，对保障输电线路的安全及稳定运行具有重大意义。针对这种情况，一般宜采用在输电线路上进行微风振动的检测，其主要的运行机制是，微风振动过程中，当导线和高压电线线夹产生直接接触时，将会产生曲振幅和振动的风速频率，通过深入挖掘精确数据，并对数据进行有效的整合，借此对线路周边的风速变化、风向变化以及气温变化进行有效的判断。对这些数据进行总结、归纳得出高压电线的损伤程度和使用寿命，以便及时更换电线或者做出线路的安全维护。
2 监测技术的发展及应用
2.1超声波监测技术的应用
从超声波的运行机制来看，其监测原理是以声波为传播媒介，将超声波信号在两种不同介质中弹性传输，在具体传播过程中，因为不同介质密度不同，使得声波在传播过程中的速度也不尽相同，易于在交界面上发生反射和折射现象，超声波的发生器将始脉发射进入绝缘子介质当中去，当绝缘子出现了裂纹的时候，时间轴上就显示出了裂纹发射波的情况，从而对绝缘子的缺陷状况进行判断。通常在复合绝缘子芯棒裂纹监测过程中，就是通过这种检测方法进行检测的，并且通过对超声波的有效运用，检测复合绝缘子机械运行过程中的严重缺陷。与其他监测方法相比较，超声波监测技术具有简单、灵活的操作性，能够有效抵御外界因素的各种干扰，具有较高的安全性与稳定性，但是该监测方法受制于监测距离，近距离内的监测可达到准确无误的效果，尚未突破远距离操控，且不适用于现场监测，因此，这种监测方法多适用于企业内部生产，在线监测产品的生产情况，或者在实验室中进行超声波检定，在其他情况中的运用相对较少。
2.2紫外线监测技术的应用
在高压设备电气放电时，其周围空气就会发生电离，在电离过程中，空气分子中的电子不断从电场中获得能量，当电子从激励态轨道返回原来的稳态电子能轨道时就会以电晕、闪络或火花放电等形式释放能量，并伴随有紫外辐射产生。紫外成像技术就是利用这个原理，探测高压电气设备放电时产生的紫外信号，并经处理后实时显示在屏幕上，达到诊断放电位置和强度的目的，为评估设备运行状态提供更可靠的依据。紫外探测技术因其消除了日光和其他光谱的干扰，具有可靠性高、误报率低、抗干扰能力强等优点，可以用于发现高压设备的早期隐患。此外，针对绝缘子的识别，紫外成像仪比其他在线监测技术更具灵活性及敏锐性，能够将各区域的线路以更加直观的方式呈现出来，能够故障损坏程度进行有效判别。在紫外成像过程中，为设置任何辅助设备，对故障的测定一般采用单一路径。与徒步监测相较而言，紫外成像摒除了地域及空间多样性的阻碍，更适宜用作多样的测定场合。
2.3红外监测技术
红外线监测和紫外线存在一定的差别，其主要是针对于输电线路内部的损伤进行观察，对线路当中由于损伤或过载而引发的热辐射异常现象进行检测，并记录输电线路的热辐射特征，了解其故障程度和位置。但与紫外线监测相同的是，红外线监测技术本身也不会对输电线路造成任何的影响，操作安全方便。
3 结束语
近年来，随着我国无损检测技术的发展，在特高压输电线路状态监测中得到深入研究及广泛应用，为提高我国输电线路运行质量提供技术保证。同时，特高压输电线路的良好运行，可以提升电网抵御突发性事件和严重故障的能力，进一步提高电力系统运行的可靠性和稳定性，使坚强智能电网建设具备坚实的网架基础。
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论文作者:杨万里,田阳,李啸远,寿晓波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
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