输电线路在线监测相关技术的研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇输电线路在线监测相关技术的研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要

输电网络覆盖广，所处地段位置复杂，环境比较恶劣，巡线非常困难，维护工作量大。为了更好的提升输电网络安全运行的水平，彻底解决人力资源与洗那里长度之间存在的矛盾，需要引入先进的输电线路在线监测技术，提供相关信息搜集、信息处理以及机器设备评估等多个方面的技术支持。

【关键词】输电线路 在线监测 技术 覆冰 稳定性

1 输电线路在线监测的内容

目前，输电线路的在线监测内容主要有：与监测导线信息相关的包括了监测导线风偏、监测导线温度和损伤、监测导线张力、监测绝缘子表面污秽等；与监测杆塔信息相关的包括了监测杆塔变形及倾斜、监测杆塔塔身应力等；与自然现象引起的线路信息相关的包括了雷电活动导致的线路低压、绝缘闪络，监测到的线路接地故障等。

输电线路在线监测系统的构成分为线路数据采集模块、线路设备监测子站模块、线路总数据汇集点模块、监测后端平台模块等几个部分。送至线路设备监测子站模块的数据是由线路数据采集模块所采集到的线路运行信息，多个子站接受到的线路运行信息将在数据汇集点模块汇总并通过有线的方式或者无线的方式将线路信息送至监测后端平台，供监测人员观察分析，以便确定设备是否需要维护。

2 常用的输电线路在线监测技术

2.1 输电线路覆冰在线监测

覆冰在线监测可以实现对线路上覆冰状况的有效监控，收集数据后对数据进行快速分析，提前预测冰害事故，并及时发送预警信息，降低冰闪、断线、倒塔等事故发生率。覆冰在线监测系统经过多年发展，技术上已较为成熟，按照探测原理不同可以分为两种类型：

2.1.1 对线路张力进行检测

这种方式是将张力传感器安装在绝缘子上，传感器不但可以采集导线覆冰后的受力参数，而且能够同时将环境温度、湿度、风度、风向等数据一同录入，再将数据用人工智能系统进行处理，综合分析出线路状态与覆冰程度，超出警戒值即发出预警。

2.1.2 对导线的几何参数进行检测

这种方式通过测量导线的弧垂、倾斜角等数据来估算导线状况。现在工程上通常使用状态方程这一数学工具对输电线路的受力状况进行描述，只需将倾斜角度、弧垂、气象环境参数等数据输入，就可以倒推演算出导线的覆冰重量、覆冰厚度等，能够帮助评定覆冰危险等级。

2.2 输电线路气象和导线风偏在线监测

这套系统可实时监测环境风速、风向、温度、绝缘子串和导线对地夹角大小等数据。有关部门根据预警信息制定相应的风偏预防措施，也能够准确定位放电故障点的位置；通过传感器传回监测中心的气象数据资料，结合绝缘子串和导线对地实际夹角，进一步完善风偏算法；同时还可以将线路杆塔上的风压不均系数、导线摆幅、瞬时风速等数据汇总到数据库，通过对数据的分析，改进设计标准，使之符合当地实际情况。实际操作中，可以将角度传感器设置在架空线上，结合当时的风速、温度，计算出导线风偏。

2.3 输电线路绝缘子污秽监测

2.3.1 污秽度监测

目前的污秽检测手段，在测量绝缘子表面的灰密、等值附盐密度时，需做出停电操作。为解决这一问题，国内外的研究者推导出了光纤传感器的光场分布与绝缘介质表面含盐量之间的换算公式，通过对光能参量的测定与处理，可间接计算出传感器表面盐分含量，从而准确评估出对绝缘子的表面盐密值。

2.3.2 漏电检测

泄漏电流能够表征电压、气候参数和污秽度三种参数，该参数是绝缘子污秽程度的重要参考值。泄漏电流一般会沿介质表面形成，将新型的泄漏电流传感器安置在绝缘子的高压端，就能够得到泄漏电流的实时数据，信号处理单元将电信号转变为数字信号，并通过相关运算模块对泄漏电流的均值、峰谷值、振幅、最大电流脉冲数进行计算，最后使用无限线信网络把数据输送到数据总站，专家系统对数据进行综合分析，判断绝缘子积污状况。绝缘子的结构参数，污秽物化学组分，气象条件也需要长时间的数据积累。

2.4 输电线路杆塔倾斜监测

全球移动通信系统（GSM） 结合相应的监测技术，可以监控杆塔状况，预防杆塔倒塌。该系统在220kv 以下的输电线路中得到了重要应用，对于杆塔变形、基础移位等缺陷能进行准确判断，保障输电系统的安全。特高压线路多建设在偏远山区，通讯信号经常受到无线电严重干扰。为此，国家电网公司专门组织了杆塔倾斜度监测GSM 系统的研制工作，且已初步取得成效，为杆塔倾斜监控提供了良好的技术保障。

2.5 输电线微风振动监测

微风振动使得导线产生交变应力，是产生疲劳断股的主要原因。微风振动对线路的影响循序渐进，具有很强隐蔽性，外观特征不明显，相关的测量工作能为仿真设计提供较好的现场数据。微风振动检测系统具有采集精度较高的振动监测仪，可以对导线相对线夹的弯矩值、频率、环境温度湿度、风向风速进行测量，结合导线力学性能资料，分析在微风振动下的导线寿命。

2.6 导线舞动监测

导线舞动造成导线断裂、塔材变形，引发停电事故。导线舞动在线监测仪能绘制出易舞动线路分布图，为线路设计提供重要依据。实际中根据档距和其它参数，在某一档距内的导线上设置大量传感器，对X、Y、Z三个方向的加速度进行测量，结合线路本身参数，建立数学模型，分析舞动危害等级，在事故发生前预警，谨防倒塔、短路等灾害事故。

3 输电线路在线监测技术需解决的问题

3.1 在线监测技术标准化问题

输电线路在线监测实现监测设备的常态化，要判断被监测设备的检修情况，还需要相关的经验与数据。同时，在离线试验和在线监测是否等价，也还需要经过相关大量数据进行检验。另外，制定不同输变电设备的报警值范围。从当前的情况来看，输电线路的监测数据和离线试验之间存在差别，还不能将离线试验的具体标准运用到在线监测数据诊断标准中。

3.2 输电线路在线监测技术稳定性方面的问题

通过大量的实际调查研究发现，输电线路在线监测装置由于传感器、工作电源以及通信等多个方面的原因，其输电线路的稳定性方面还存在问日。输电线路在线监测装置稳定性成为其是否能推广的关键，另外，还涉及到电路涉及、传感器技术、无线通信等多个方面的技术性问题。

参考文献

[1]李庆先.浅析高压输电线路的防风技术[J].科技致富向导，2011（06）.

[2]王平平，杨慧.基于取能电源的输电线路状态在线监测系统[J].重庆电力高等专科学校学报，2010（08）.

作者单位

河北省胸科医院 河北省石家庄市 050000