特高压输电线路状态监测技术的应用孟小伟

特高压输电线路状态监测技术的应用孟小伟

孟小伟任长波朱超崔逾崇张胜

（安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽阜阳236000）

摘要：特高压电网在整个国家电网中处于核心地位，高电压、大容量负荷的传输，可靠性是运行的首要因素。做好特高压线路的运行工作，应用高科技的在线监测技术对线路状态进行实时监控，及早发现事故隐患并及时予以排除，使其始终以良好的状态运行具有十分重要的意义。本文探讨了特高压输电线路状态监测技术的应用。

关键词：特高压；输电线路；监测技术；应用

在线监控技术实现了特高压输电线路的实时监控，并且通过在线监控管理平台能够对整个特高压输电线路的线路、设备运行情况以及运行人员的操作情况，不但有利于管理者发布正确的决策指令，而且能够及时发现清除特高压输电线路运行中存在的事故隐患，提高特高压输电线路抵御事故、防范事故的能力，进而保障特高压输电线路安全、有效的运行。

1特高压输电线路状态监测技术应用的必要性

1.1电网快速发展与人员不足的矛盾。输电线路是电网的重要组成部分，线路长期处于野外环境下运行，点多面广，受自然环境和社会环境的影响，运行维护过程中存在着各种危及线路安全稳定运行因素。长期以来，输电线路运行、维护仍停留在以人工为主的粗放型管理模式上，随着电网建设速度的加快，电网快速发展和人员不足的矛盾越来越突出，传统的人工运行维护管理模式，使得线路缺陷发现总是滞后于线路安全运行需求，应尽快借助现代化管理手段来提升输电线路管理的技术水平，缓解人员不足与电网快速发展的矛盾。

1.2推进智能电网建设发展的需求。随着科技发展和智能化电网建设的推进，智能化管理技术已逐步应用于变电、配电等领域，已建成了可直接借鉴的样板项目，并已形成了一套完整的技术标准和管理体系。输电线路作为电网的重要组成部分，其智能化研究还比较肤浅，也迫切需要利用状态监测技术开展智能化项目研究，探索输电线路智能化建设模式、标准和管理思路。

1.3线路周边微气象、微环境情况复杂。输电线路通道走廊周边特殊区域较多、局部微气象、微环境情况比较复杂，风偏、污闪、覆冰、舞动等故障时有发生，周边采矿区、采石区、采煤区、塌陷区、易盗区、偏远山区等较多，输电线路经常遭受城乡扩建、高速、产业聚集区等大型工程施工机械碰线等外力破坏。

2特高压输电线路状态监测技术的应用

2.1覆冰厚度监测

由于我国南方地区经常发生极其恶劣的天气，造成大面积停电，覆冰厚度监测在当时发挥重要作用，所以只有不断提高监测技术才能更好的检测线路状态，保证线路正常运行。覆冰厚度监测主要采取称重法、倾角法来实施监测，即通过对绝缘子串悬挂载荷或者线夹出口处导线倾角等的实时监测，然后用实验模型计算出有效数值，根据总结经验掌握其特点，从而为有效地除冰提供支撑。该检测方法额定实施之前要注意其现场的布置，将重灾区如过往发生过重冰灾的地区和线路段、迎风坡和风道、水面附近等容易发生覆冰的地理区域等，重点监测。

2.2杆塔倾斜监测

杆塔倾斜监测装置采用了双轴倾斜传感器，可以用于测量顺线倾斜角、横向倾斜角和综合倾斜角，为状态监测系统提供基础信息，以便掌握杆塔的倾斜特点和规律，分析原因，提出杆塔纠偏措施，避免杆塔过度倾斜影响线路运行。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。杆塔倾斜监测装置主要安装在采空区、沉降区、土质松软区、淤泥区、易滑坡区、风化岩石区等。

2.3输电线路绝缘子污秽监测

2.3.1污秽度监测

当今的污秽度监测一般都是在测量绝缘子表面的灰密度值复盐密度情况，国内外的研究学者通过公式推导，换算出光纤传感器的光场分布和绝缘介质表面含盐量的公司。通过处理就可以测定光能参量，可以间接计算出有关数据，从而分析评估绝缘子表面污秽度。

2.3.2漏电检测

电压、气候参数和污秽度三种参数，是检测绝缘子误会程度的重要参考值，三个数据能够表明电流泄露情况。电流泄露一般会在介质表面形成，所以传感器安装在绝缘子的高压端，就能够将泄漏的电流数据实时传递，将信号处理成为数字信号，并通过计算机程序进行相关计算，得出相关数据，最后使用无线网络传输到数据总站，工作人员和专家们针对收集的数据进行综合判断分析，最后得出绝缘子积污状况。后期处理的过程中能够参考得出的结论，将绝缘子的结构参数，以及其他化学成分数据累计起来。

2.4导线舞动监测

导线舞动会对杆塔和导线本身造成很大的损坏，并会损坏连接金具。导线舞动监测已经成为近年来研究的重要内容。对导线舞动状况进行监测，可以掌握线路舞动的特点和规律，进而提出防治措施。为了导线舞动进行监测，需要在一段导线中将多个舞动传感器进行布置，进而分析舞动的振幅、频率等，并绘制出舞动的轨迹。根据输电线的已发生地区情况，布置舞动检测点，在容易发生舞动的地区重点监测提前做好预防措施，避免影响输电线路正常运行。

2.5电力专网状态监测

电力专网状态监测通常情况下都会分成两段，传感器接入段通过传感器接入有线通信接口，实施在线监测；传感器接入网络由安装在线路杆塔上的一体化通信装置组建，集成各类有线及无线通信接口，实现在线监测装置采集数据的集中接入。有线通信支持网口通信和串口通信两种方式，网口通信，传输速率较高，但有效传输距离较短，不大于100m，串口通信方式传输距离达1km以上，但数据传输速率只有100kbit左右。变电站接入段则负责将传输至站内的数据以安全的方式接入到输变电状态监测主站。变电站内数据接入方案需重点考虑数据安全接入问题。电力专用通道将分布在线路沿线的数据集中到变电站通信机房，再通过安全接入平台将数据接入电力综合数据网并最终进入输变电状态监测主站。若安全接入平台未延伸至变电站，为保证数据接入安全，可在SDH网络上划出专用的状态监测数据传输通道与主站连接，在数据接入主站前，需先接入主站侧的安全接入平台，再进入主站，以解决数据的安全接入问题。

2.6输电线路环境监测

对于输电线路，是要通过专门的环境监测站来进行监测。一个地区的环境监测站要根据输电线路所处环境的气象要素的变化来及时向总站进行汇报分析，总站也要通过这些信息，进行气候特征的分析和气候灾害的评价，做成分析报告，使有关的决策部门可以了解气候状况的变化，从而对试点线路进行一定的调整，对即将到来的气象灾害采取防灾救灾的工作，保障输电线路的安全运行。环境监测的重点是气压、风向、气温、湿度、电导率、降雨量、暴雨指数、酸雨、雾日数等因素，将这些检测出来的数据进行分析整合，在线路所处的环境恶劣的地方进行绝缘装置的配置，也可以在特高压交流输电线路最具典型的污染区域设立一个环境监测点，对周围的环境进行实时的监测。这种方法可以有效地节约成本，减少经济负担。

总之，特高压输电线路是我国输电网络的基础环节，其输电工作的稳定性直接影响了我国地区供电工作的稳定，必须采取先进的监测设备和技术对输电线路进行管理，并对各类可能发生的安全事故进行分析，制定具有针对性的防护和维修方案，进一步提升我国供电工作的效率。

参考文献：

[1]陈德风，王春宁，鞠彦波.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].电工文摘.2015（06）

[2]吴玉周，杨世挺.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].科技与企业.2015（23）

[3]梁鹏飞，陈兴旺.特高压输电线路运行维护技术现状分析[J].低碳世界.2017（35）