在线监测技术在输电线路运维中的应用研究论文_毛东文

在线监测技术在输电线路运维中的应用研究论文_毛东文

杭州交联电力设计股份有限公司 浙江杭州 310011

摘要:伴随着科技的不断发展,当前,在电力系统之中运用了在线监测技术,从而对输电线路运行情况进行实时监测,及时发现和排出输电线路故障,本文主要研究了在线监测技术在输电线路运维中的应用情况。

关键词:在线监测技术;输电线路;运维;应用;研究

一、引言

输电线路网络有着非常广的覆盖范围,其所处的环境比较恶劣,地段比较复杂,日常的巡线工作有着非常大的难度,也有着非常大的检修与维护的工作量,为使电网的安全性、稳定性得到保障,使输电线路太长而造成人力资源短缺等问题得到有效的解决,则需要利用当代先进的输电线路在线监测技术和相配套的监测设施,对监控中心进行构建,使传统的输电线路运维模式得到改变,实现对数据进行正确、有效、快速的处理,对设备性能进行客观、准确的评价。

二、当前中国在线监测技术情况

我国从2000年就已经开始研究与开发输电线路在线监测技术,尤其是在研发与推广了全球移动通信系统以后,在线监测技术取得了快速的发展,而且使远距离数据传输所存有的某些缺陷得到了很好的解决。至2003年,对中国的输电线路在线监测技术的分析、研究与开发迎来了高潮,这项技术的初期产品存在很多的问题,例如,无法为客户提供相关生产数据等,使得推广与普及在线监测技术受到了非常大的阻碍,在中国科研机构和某些企业的共同努力下,充分结合了电气技术、机械设备技术、电源技术、电磁技术、网络技术、通信技术以及无线传感器技术等,在这个基础之上,成功的研发了视频在线监测、杆塔振动和微气象环境等先进技术与设备,主要包含了动态增容、导线温度、驱鸟设备、可视化监控、防盗报警监测以及氧化锌避雷器等在线监测系统,已经发展成为了我国当前较为完善的在线监测技术,除此之外,在线监测系统之中的导线微风振动和雷击定位等技术也取得了很大的进步[1]。

三、在线监测系统结构和工作原理

(一)在线监测系统结构

一般情况下,在线监测系统由各类在线监测中心、监测基站和监测设备等组成,监测中心通常会设置在本部机房,把线路和气象环境监测基站安装在杆塔上,在线监测设备通常由导线覆冰检测仪与导线温度等共同构成。

(二)在线监测系统的工作原理

在监测输电线路技术参数的时候,环境运行参数、设备运行参数是需要监测的技术参数,利用先进的监测技术,使用充电线路数据平台来分析和管理数据,以便于分析、查阅相关数据,作出信息预警等。

四、当前在线监测技术存在的问题

(一)没有较好的稳定性

工作电源、通信设施和传感器等都会影响到在线监测设备的稳定性,由此严重制约了在线监测技术的应用与推广,另外,传感器技术、无线通信技术和电路设计等某些技术性方面的问题也必须得到尽快的解决[2]。

(二)标准不统一

当前,我国的输电线路在线监测技术还处于起步阶段,与其有关的新设备、新方法、新技术层出不穷,然而,与在线监测技术和设备相关的标准化工作却始终没有取得很大的进展,如果想要正确的判定被监测的设备是不是需要实时检查、维护和维修,还应当与相对应的数据和经验相结合。当前,负责监测输电线路的相关部门对报警值问题非常的重视,报警值需要与实践经验相结合,而且需要依据设备的实际运行情况,才能够对所监测的数据变化规律进行确立。不一样的厂家所生产的相同的变电设备、输电设备所使用的原材料、加工技术并不是全部一样,由此导致无法确立监测设备的报警值,如今,离线试验和在线监测数据存有一定的不同。判断在线监测数据的标准和离线试验相对应的标准无法相互适用。

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五、在线监测技术在输电线路运维中的应用

(一)在线监测绝缘子

输电线路的一种保护性设备是绝缘子,输电线路的稳定性与安全性与绝缘子的在线监测有着密切的联系,重点监测内容包括:绝缘程度、温度的高低、有没有泄露电流等,可利用公共网络系统,向监测中心传输监测数据,然后分析和研究参数,从而对绝缘子的污染程度、是否存在电流泄露等进行确立,从而更加正确的、有效的掌握绝缘子的安全状态[3]。

(二)对输电线路的在线舞动进行监测

一般情况下,输电线路都会暴露在户外,因此肯定会受到大自然的侵害,比如风雨雷电等,其中,比较常见的自然袭击就是风力的侵扰,在风力比较大的环境中,输电线路很容易产生频率较低的振动,假如无法有效的控制输电线路长时间的舞动,就会造成不良的后果,使输电线路的传输性能受到影响,甚至很有可能会导致杆塔倒塌、跳闸、输电线路短路或者断线等故障,为避免线路舞动所造成的故障,则需要做好输电线路的在线舞动监测工作,实际措施如下:首先,使用传感器对数据进行收集,对这些数据进行分析和研究,传感器把源自于输电线路的舞电数据变成电流数据,处理和加工这些数据,利用无线网络把检测到的数据传输至监控终端,参考监控机所获取到的数据,可以大体上得出线路舞动的数据,从而对输电线路的舞动状况进行判定;其次,进行视频监测。在输电线路系统中安装监测设备,所安装的设备具有可视化功能,可通过视频画面获得线路运行情况,以便于更加方便的监测输电线路,相关工作人员可以利用输电线坐标系有关参数、图形等,然后通过合理的运算获取到输电线路旋转角度,以便于对其舞动状况进行判定。

(三)对输电线路的温度进行在线监测

如果输电线路发生了故障,那么其温度就很有可能发生改变,基于这种状况,可利用在线监测技术来监测输电线路的温度变化情况,实现全天候监测输电线路内的绝缘子、金具和接头等,对输电线路的运行状况进行动态监测,实现自动化监测。以下是在线监测温度的主要目标:首先,合理利用监测模型和数据等,通过这些模型和数据,可以得出实际的导线载流量,并且根据有关技术规范与规程等,提供相对应的容量,然而,一定要使输电线路能够安全稳定的运行得到充分的保障。

(四)在线监测输电线路杆塔倾斜情况

支撑输电线路的主体架构是杆塔,假如杆塔发生了歪倒、倾斜等故障,就很有可能对输电线路造成影响,因此,应当对杆塔进行在线监测,实际操作流程如下:在杆塔上安装自动化监测报警设备,如果杆塔发生了倾斜,自动化监测报警设备就会自动报警,向监测中心发送信号,从而让工作人员能够制定相对应的措施解决故障。CDMAIX技术、GPRS技术、网络信息技术等是在线监测报警设备所依赖的主要技术,从而传播信号,实现信号报警,该设备可以提升监测工作效率,对杆塔安全性进行动态监测,合理的、有效的监测塔基至塔身[4]。

(五)在线监测输电线路冰闪情况

中国许多区域的输电线路都会遭遇严寒、低温天气,非常容易遭遇寒冰覆盖,导致冰闪故障, 因此,必须要对其进行在线监测,以便于把冰闪故障快速的排除,减少由于寒冰覆盖而造成的输电线路故障发生频率。

总结

在输电线路之中应用在线监测技术,可以及时排除输电线路故障,以便于为输电线路的运维提供科学的数据支持。利用在线监测技术,可以实现对输电线路的线路震动情况、绝缘子绝缘情况、覆冰状况等进行实时、有效的监测,为使输电线路的稳定性、安全性、有效性得到充分的保障,则一定要做好在线监测工作,从而使输电线路的运行质量得到提升。

参考文献:

[1] 戚扬帆. 500kV高压输电线路运维中状态巡视的应用研究[J]. 科技风, 2017(11):199-199.

[2]王玉平. 110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理[J]. 通讯世界, 2017(22):220-221.

[3]严巧, 黄丰, 王乐天. 输电线路小范围运行环境探测技术研究及应用[J]. 科技风, 2017(19):94-95.

[4]吴亮. 机载LiDAR测量技术在输电运维中的应用[J]. 电力大数据, 2018, v.21;No.225(03):57-60.

论文作者:毛东文

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第06期

论文发表时间:2019/7/31

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