特高压输电线路在线监测技术的应用

陈文喆

摘 要：本文针对特高压输电线路对多种在线监测技术进行了简述，提出适用特高压输电线路的在线监测装置基本要求和在线监测技术适用范围，并论述了在线监测管理平台的重要性。

关键词：特高压线路；监测；隐患

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.145

输电线路受外力破坏时易发生短路和断线故障，输电线路状态监测技术由此而生。从某种程度上说状态监测技术的应用切实缓解了输电线路运行维护压力。基于輸电线路杆塔点多面广的特点和需长期暴露在野外的特点，输电线路监测技术实际应用时很难安装在牢固可靠位置，也无法利用站内现有的光纤网络通信手段，在降低维护成本同时，还可保证测信息稳定、可靠传输。很多监测设备尚处于完善中，无法有效指导、服务生产。近年来，虽然电力系统整体监测水平已经有了较大的提高，但是基于特高压输电线路分布广、电能输送大的特点，特高压输电线路在线监测技术水平却发展缓慢。那么如何加强特高压输电线路的运转并提高安全，仍需我们在实际应用中进行不断总结和探索。

1 特高压输电线路在线监测技术概述

输电线路在线监测技术受线路上监测装置的电源问题和监测数据的传输通信问题两方面的技术因素制约。目前已开发出了多种输电线路在线监测装置，对应的多种输电线路监测技术应运而生。

输电线路覆冰在线监测包括对线路拉力和导线倾斜角、弧垂等参数的两种监测方式反映出覆冰实际情况的不同工作原理，以实现对导线的覆冰情况的实时监测并及时预警，方可减少输电线路的冰闪、舞动、断线、倒塔等事故故障；而输电线路气象和导线风偏在线监测则是在绝缘子串上安装角度测量，再结合线路本体数据及风速、温度等测量数据，综合计算出导线的风偏状况；目前我国电网公司对特高压GSM杆塔倾斜监测报警装置的研制，经试验证明能实时监控线路运行杆塔倾斜情况并预警；微风振动的长期积累会导致高压架空输电线路的疲劳断股，而且这种破坏有很强的隐蔽性。微风振动监测系统是利用导线振动监测仪对导线与线夹最后接触点外一定距离处导线相对于线夹的弯曲振幅、频率和线路周围的风速、风向、气温、湿度等气象环境参数的记录并结合导线本身力学性能实现对线路微风振动的水平和导线的疲劳寿命的判断；导线舞动不仅危害大且有着长期性，而输电线路导线舞动监测则是选择在一档导线中安装一定数量的导线舞动监测仪，实现对导线三个方向的加速度信息的采集，并根据线路的基本信息和对监测点加速度的计算和分析，完成对舞动线路的舞动半波数及计算导线运行轨迹参数分析，判断舞动危害进而及时预警；输电线路的视频监控方式可对输电线路本体情况和输电线路环境参数进行实时且全天候的监测，但受网络传输速度限制缺陷也很多，通过无线网络的远程监控功能，该监测技术切实可行；输电线路绝缘子污秽监测包括采用停电方式进行的污秽度在线监测和监测绝缘子表面泄漏电流的泄漏电流在线监测。

2 特高压输电线路在线监测装置基本要求

提高特高压输电线路监测水平迫在眉睫，为了使特高压输电线路在线监测系统技术要求得到规范，并为在线监测系统的选型提供可靠依据，在线监测装置不能对线路电气性能的稳定性和可靠性造成影响，输电线路安装装置必须能满足特高压交流线路的电晕和无线电干扰标准；在线监测装置不可对线路机械性能的稳定性和可靠性造成影响，输电线路的安装装置不可成为线路结构的故障隐患和薄弱点；在线监测装置需要综合考虑人工高空作业环境的安全性，线路装置的安装方式须简单且方便；必须保证在线监测装置在长期的特高压线路中运行的稳定性，具有适应恶劣气候和拥有对特高压线路电磁场的抵抗能力，监测装置不可存在外在电源形式进而维护；输电线路监测装置的数据传输和存储方式均需符合相关标准，方便统一管理监测数据。

3 特高压输电线路在线监测技术应用范围

将在线监测技术应用于特高压线路中时，须以保证线路安全运行的稳定性为主，对积累运行数据的需要进行适当考虑，以下为在线监测系统的适用范围：

具有更大发挥空间的覆冰在线监测与输电线路视频监测相结合的监测方式适用于诸如主干铁路、主干高速公路等重要交叉跨越路段和山区较长耐张路段以及易覆冰的微气象区和覆冰较重等地区；对于微地形、微气象地区和对导线风偏敏感的地区适用气象和导线风偏在线监测，以此积累导线风偏数据并由气象条件、设计、运行等多方面着手进行深入分析，可使特高压线路对强风的抵御能力得到提高；而煤矿采动影响区多应用杆塔倾斜监测，以防在采空区因杆塔倾斜造成塌陷而引起线路故障；一般情况下的大跨越线路会为了防止微风振动危害而采用微风振动监测；为了采集舞动易发区内导线舞动的运动曲线和波数等数据，均会必会采用舞动监测；为了加强重要及大跨越和特偏僻地区的监测力度，可采用视频监测进行监控；对于污秽严重区必要时可加装绝缘子污秽监测，针对特定路段积累污区数据并建立污秽数据库，从而总结出积污规律并建立专家诊断系统，进而对绝缘污秽状态进行有效的判断。

4 特高压输电线路在线监测管理平台

为了达到节约投资成本并能充分将监测数据进行合理利用的目的，可将多种在线监测技术都应用到特高压输电线路之中。在线监测管理平台可通过建立由Web服务方式所提供的开放性的标准数据接口，对各个厂家的不同种格式的数据进行统一的接收。而标准化在线监测数据库的建立，为数据的集中存储、管理和综合应用提供了极大的便利。由此可见，在线监测管理平台的开发具有现实意义。

5 结语

在线监测技术不仅能对特高压输电线路进行实时的监控，并以监测管理平台信息的方式进行显示和统一处理，还能为设备情况提供辅助判断，方便人工分析，并便于管理者提供决策发布指令。想要提高线路状态监测技术的应用效果，还需要从一些细节问题着手处理，加强线路的监测与维护工作相关人员的技能培训，提高专业综合素质，努力提高状态监测故障的诊断能力，及早发现线路事故隐患并快速消除。

参考文献：

[1]周来群.特高压输电线路状态监测通信系统研究及应用明[J].中国电业（技术版），2014（09）.

[2]张振军.超高压与特高压输电线路外绝缘污闪研究现状[J].山东电力技术，2015，42（03）.