摘要:随着各行各业的的不断发展,我国用电量飞速增长,大容量电厂不断建设,为了满足远距离、大容量传输电能的需求,必须注重特高压输电线路状态监测技术的应用。特高压输电线路在整个电网中非常重要。其可靠性关系到整个电力系统的安全、稳定性。因此对特高压输电线路电压等级高,对环境、绝缘、设备的要求也更加严格了。因此,要应用好特高压输电线路状态监测技术,确保特高压输电线路的安全运行。
关键词:特高压;输电线路;状态监测技术
一、特高压输电线路的状态监测技术概念
特高压输电线路的状态监测技术,主要的技术进步包括两点,一是在线监测,一是带电检测。在线监测指的是对输电线路的状态进行实时的监测,一旦线路发生故障,可以第一时间对故障进行分析并采取合适措施予以处理;还可以根据实时的状态监测结果对供电网络进行调整。带电检测指的是不中止供电的情况下,对输电线路进行检测,该技术是对传统技术的极大创新,避免了断电造成的经济损失和社会影响,同时也为检测人员提供了良好的保护。
二、我国现代特高压输电线路在线监测的技术种类
2.1绝缘子污秽监测
在特高压输电过程中,如果绝缘子上产生了污秽,则会导致绝缘子产生局部漏电情况,漏电所产生的热力会造成绝缘层的溶解,降低绝缘子的绝缘效果。目前,我国应用比较广泛的绝缘子污秽监测技术为停电状态下的表面污秽监测,也有部分供电企业在尝试在线污秽监测技术,但目前其尚处于起步阶段,还无法满足我国大规模供电工作的需求。在线监测技术主要是通过对等值盐密进行测量,来判断绝缘子表面漏电的电流量。
2.2雷电监测
雷击伤害是输电线路工作过程中重要的自然因素伤害,在雷电活动较为活跃的时期,雷击伤害会给输电线路带来不可逆转的损伤,引发线路断裂、烧毁等情况,并对周围供电设施造成损伤。而雷电监测技术就是针对于这种事故进行检测,其主要对雷电当中电流的强度和波形进行分析,并根据两种数据的结合来预估雷击的方式,判断供电线路被雷击的可能性和损伤程度,这样就能够在相关时期开展具有针对性的防护措施。
2.3环境监测
输电线路所处的环境就是指输电线路暴露在的自然环境和人工环境,这两种环境对输电线路的影响均较大,一般包括温度、气压、湿度、酸碱度、导电率等多个方面,对于输电线路外绝缘皮、绝缘子、塔架等都有损伤。因此,必须要建立相应的环境监测系统,对输电线路所处的环境变化和可能的自然灾害进行预判,并开展相应的防护措施,避免因资源因素导致输电线路损伤。
2.4风振监测
在特高压输电线路架设过程中,其塔架之间的间距较大,使得线路在空中的距离较长,一旦遇到大风天气就会发生振动或摇摆的情况,而这种振动会增加输电线路的磨损程度,严重时则会引发线路断裂。一般风振损伤属于长期慢性损伤,具有隐蔽性高、累积性强的特点,必须采取对应的监测措施才能够控制,而风振监测主要是针对于自然环境当中风力的大小进行检测,事先计算好能够引发振动的风力数值,当外界风力达到临界值时报警,相关维护人员则采取补救措施。
三、特高压输电线路在线监测技术
3.1绝缘子污秽在线监测
绝缘子是输电线路中的重要部件,主要起到绝缘作用,对线路进行良好的保护;而如果绝缘子遭到污染,例如鸟粪等污秽,就会使其绝缘效果降低,给线路带来安全隐患。因而,应该对其进行在线监测。
3.2雷电在线监测
在特高压输电线路的诸多故障原因当中,雷电导致的故障占据极大的比例,而且产生的危害后果相当严重,应该对其进行在线监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说,雷电在线监测应该从两方面实现:一是雷电流的大小,二是雷电流的波形参数。通过对上述数据的监测可以实现对雷击的方式和产生的破坏的预测,从而实现对雷击损害的提早预防,实现输电线路的雷击防护水平的提升。
3.3输电线路环境监测
输电线路所处的环境对于输电线路的影响也不容小觑,对于环境的监测能够加强对于周边气候状况的了解,从而能够更好的采取防灾减灾措施。通常来说,需要通过专门的环境监测站来跟踪记录输电线路周边的环境及气候变化情况,然后实时将数据反馈给决策部门,通过对于数据的分析能够判定环境的综合状况,当环境因素呈现出不良趋势时可以即刻采取防御行动。
3.4输电线路导线微风振动监测
风力对输电线路的影响包括两类,一是强风造成的风偏放电,一是长期稳定的微弱风力对输电线路的振动。强风的风偏放电需要做好导线安全距离的规划,而对于微风振动的破坏性则很容易忽视,但是,长时间的振动积累会加快线路的老化从而使导线断裂。
3.5输电线路视频监控
输电线路分布的区域通常都十分广泛,可能会在人口密集区,也可能是在交通繁忙区,有些站点周边的环境不仅十分嘈杂还存在很多安全隐患,因此,对于输电线路的视频监控不仅能够实时获取输电线路所在的环境情况,还能够对于很多状况发挥记录的作用,这样后续在处理相关事故时也能够更有据可依。
四、输电线路带电检测技术
4.1紫外检测
紫外检测技术利用紫外成像仪接收电晕放电产生的紫外线信号,经处理后成像并与可见光图像叠加,达到确定电晕的位置和强度的目的。检测仪器与被检测对象没有电气接触,紫外检测设备灵敏度高,性能稳定,能有效检测线路电晕放电情况,为输电线路状态检测提供了一种先进手段。
4.2红外检测
红外检测技术主要依靠的红外设备对高温的识别。当线路过热或者供电设备内部温度过高时,通过红外检测设备可以明显的检测出热异常,因此,利用红外检测技术可以很好地预防设备或者线路高温过热而引起的故障。红外检测无需对线路或者设备进行拆除,也无需近距离接触,确保了检测人员的安全,而且对高温的检测准确度很高,所以目前已经得到了广泛的应用,是对线路状态监测的重要技术之一。
4.3超声波检测
超声波检测的方法主要是对绝缘子芯棒中的裂缝进行检测,查看其性能是否完好。超声波检测的原理是利用波在传播过程中的各种现象,从而对检测介质的内部情况进行判断,如果介质内部存在裂缝,超声波设备发出的超声波遇到裂缝就会发生传播路径的改变,发生反射或者折射,从而形成特殊的波动现象,从中可以反推出内部裂缝的位置和大小。超声波检测的方法简单易行,而且检测效果较好,但是由于超声波会对输电线路产生影响,所以不能在现场进行检测,限制了其应用的范围。
4.4电场法检测
电场法通过测量绝缘了的电场分布来检测零值绝缘了或复合绝缘了的内绝缘缺陷。运行中的绝缘了,在正常状态下电场强度和电势沿绝缘了轴向的变化曲线是光滑的,绝缘了中存在导通性缺陷时,该处电位变为常数,相应位置的电场将发生畸变。
结语
综上所述,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,近年来我国对于其监测力度越来越大、制度越来越完善。我们更要对监测技术进行加强和发展,让其可以对输电线路的内部和外部问题都能进行更加及时地监测。
参考文献:
[1]王晓希.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].电网技术,2011.
[2]赵方.特高压输电线路在线监测技术的应用[J].科技风,2014.
[3]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.
论文作者:吴晔阳1,罗吴冰2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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