特高压输电线路在线监测技术的应用

张柯山

国网山西供电工程承装公司

特高压输电线路在线监测技术的应用

张柯山

国网山西供电工程承装公司

对于目前电力系统的发展来看，分布最广、对电能输送影响最大的就是特高压输电线路。然而对于输电线路的监管与维护却是少之又少，只有必要的巡查和定期的维护。这样长期下来，输电线路路径中复杂运行问题就会越积越多，再加上一些突发情况，比如动植物、人为破坏等，就会严重破坏输电线路的绝缘水平和受力情况，这样情况下，如果在遇到恶劣天气和较强外力破坏，就会使特高压输电线发生短路或者断线的故障。近几年来看，虽然电力系统中好多环节都采用了新技术，大大提高了电力系统监测水平，但是对于特高压输电线路的在线监测技术还处于缓慢进步阶段。

特高压；输电线路；在线监测技术

1 特高压输电线路在线监测技术应用的现状

目前，在线监测技术不仅缓解了输电线路运行的维护压力，而且还成为了建设输电线路智能化的重要内容和监控风险的重要手段，这对于输电线路运行管理提供了巨大贡献，也为特高压输电线路管理模式的探索和创新管理思路提供了依据。但是，因为特高压输电线路具有杆塔暴露在野外和点太多、分布较广的特点，使在线监测技术在特高压输电线路上的应用收到了阻碍，不能安装在牢固可靠位置，也不能像变电设备在线监测技术那样利用站内的光纤网络通信技术，不能确保监测信息稳定、可靠的传输。特高压输电线在线监测的设备还不够完善，达不到生产中的实际要求，无法实现指导生产和服务生产的最终目的。

2 特高压输电线路状态监测技术的应用

2.1 输电线路覆冰在线监测

覆冰在线监测技术主要是利用称重法和倾角法来进行监测的，意思就是针对对绝缘子串悬挂载荷和线夹出口处导线倾角的实时监测，监测的结果通过实验模型计算出来数值，工作人员根据经验掌握特点，为除冰提供有效的保证。但是覆冰在线监测技术在额定实施之前要对现场布置加以重视，对经常发生的重冰灾的线路段、风坡、水面附近等容易覆冰区域重点监测。在之前我国南方地区发生恶劣天气，造成大面积因覆冰的电网瘫痪，这时候覆冰厚度监测技术起到了相当重要的作用，这就说明了在线监测技术对于监测线路状态、保证线路运行非常重要。

2.2 输电线路杆塔倾斜监测

特殊地段的杆塔倾斜状况及外部环境参数的监测都是由杆塔倾斜在线监测装置进行在线监测。监测装置结合线路设计参数对杆塔横向倾斜、纵向倾斜等数据在线监测然后给出预警信息，从而对设计部门和线路运行部门提供参考依据，以保证运行部门对杆塔安全运行情况及时掌握，避免因杆塔倾斜产生的安全事故；其次，还可以帮助找出杆塔故障原因，并对故障类型进行准确的判断。横向倾斜、纵向倾斜、复合倾斜等数据利用杆塔倾斜传感器通过GPRS/CDMA1X等通信系统发送到监测中心，从而对数据进行存储、显示、统计报表，结合杆塔自身设计参数进行分析，来完成多参数预警功能。

2.3 输电线路绝缘子污秽监测

对于高压运行环境中绝缘子盐密度、灰密度和监测点微气象状况的实时监测都是输电线路绝缘子污秽在线监测系统采用国家标准的光纤传感器来监测的。监测系统通过GSM/SMS或GPRS方式将数据传送到监测中心，专家综合各种参数进行分析，得出相应数据，并附上盐密度和污秽发展趋势，从而对运行绝缘子的安全、可靠状况及时了解，如果超标要及时进行报警，并同时进行指导检修和清扫。这样不仅提高了污秽故障精度，还可以根据故障特征准确地找到故障点，从而提高了故障巡线效率和对故障类型进行辨识。这样不仅减少了巡线的人力和物力，也减少了因输电线故障带来的经济损失。

2.4 输电线路导线舞动监测

导线舞动一般会带来跳闸、金具损坏断裂、导线断股、螺丝变形、倒塔等危害。输电线路导线舞动监测装置利用传感器，通过无线方式得到导地线的运动参数，采用后端专家系统软件在线分析在结合输电线路微气象环境参数，判断导地线舞动的振幅、半波数等参数，在绘制出导线舞动轨迹，在舞动刚刚发生的时候及时预警，好让工作人员采取措施，以避免因导线舞动产生的危害和事故，并可以帮助运行部门对防舞效果进行评估。在根据微气象环境参数，运用后端专家系统软件在线分析判断导地线舞动的振幅、频率、半波数等参数，绘制导地线舞动轨迹，在舞动发生初期及时预警，提醒运行人员采取措施，避免相间放电、倒塔等事故的发生，并可协助生产运行部门评估防舞器的防舞效果。容易引起舞动的中重覆冰区和容易引起舞动的事故的微地形区都要按照舞动状态检测系统。通过导线舞动监测，能获得有关舞动的基本数据，为舞动理论研究、防止舞动方案等提供科学依据，为国家电网的安全运行提供必要保障。

2.5 输电线路导线弧垂监测

输电线路导线（金具）温度在线监测及动态增容系统，能够对输电线路导线温度、易发热点金具温度及环境温湿度、日照、风速风向进行实时监测。利用GSM/GPRS/CDMA等通讯信道将数据传往监测中心，系统主站软件根据现场监测数据进行分析、比较、预警和储存，并计算出线路实际的动态容量和导线弧垂，即线路的隐性负荷。为电网调度运行人员提供在线调度运行指导数据，及时对输电线路的热稳定负载进行调整，最大限度地发挥输电线路的输送能力。

该系统具有建设速度快、投资低、安全性高的特点，社会和经济效益显著。在对现有输电线路不进行任何改造的前提下，既可以提高输电线路输送容量，又可以规避输电线路的运行风险。

3 结语

特高压输电线路运行中存在很多事故隐患，而在线监控技术的实施，提高了特高压输电线路抵御事故、防御事故的能力，实现了其实时监控，能够对整个特高压输电线路的线路、设备运行及人员操作情况进行在线监控，进而保障了特高压输电线路安全顺利的运行。

[1]王淼.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（7）：328-328.

[2]白利军.智能电网输配电线路在线监测与故障诊断综合系统[J].电气技术，2012，（3）：42-46.

[3]韦舒天，汪里，章旭泳.特高压直流输电线路在线监测系统的应用分析[J].浙江电力，2012，04：57-59.

[4]黄新波，张晓伟，李国倡，刘家兵，张烨.输电线路在线监测技术在青藏联网工程中的应用[J].高电压技术，2013，05：1081-1088.