500kv输电线路在线监测系统的功能与布置

500kv输电线路在线监测系统的功能与布置

李闯虞忠思金玉林

（国网辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁沈阳110000）

摘要：如今输电线路维护工作越来越繁重，随养输电线路状态在线监测技术及各传感器应用的成熟发展，可以实现对输电线路覆冰和不平衡张力差监测、微气象监测、视频及图形监测、导线温度及动态增容监测、导线温度在线监测、线路舞动监测、线路微风振动监测、导线风偏监测、绝缘子泄漏电流监测、雷击监测、防盗监测、导线张力在线监测、杆塔倾斜在线监测，通过对各监测功能的研究与应用，可以让我们根据输电线路走廊的实际地形需求，合理选择线路布点的需求；同时将从现场采集到的各数据经过后台的专家分析软件，起到分析与预警功能，从而为状态检修提供依据。

一、状态检修与监测技术的区别和关系

1、状态检修的应用

输电线路设备状态检修是一种先进的维修管理方式，能有效的克服定期维修造成的设备过修或失修的问题，可给电力系统及社会带来巨大的经济效益。要做到状态检修的前提是状态监测，通过对输电线路安装需要的监测传感器，得到输电线路的实时工作运行情况，以当前实际的工作状况为依据，通过可靠性评价手段以及寿命预测手段，识别故障早期征兆，对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断的结果，在设备性能下降到一定程度或故障将要发生前进行检修。

2、在线监测是重要的信息来源

目前，有些人存在一个认识误区，认为在线监测就是状态监测，其实在线检测并不等同于状态监测，更不是状态检修。在线监测是通过在线监测装置（各种在线监测技术），在不影响运行设备的前提下实时获取设备的状态信息，它是状态监测的重要信息来源。

二、在线监测系统适用范围

输电线路在线检测系统由两大部分组成，分别是终端子站和后台主站系统。其中终端系统包含各监测传感器模块、电源模块、通讯模块及支架；后台主站由专家分析软件及报螯模块组成。随这输电线路在线监测技术的逐步成熟，前己可以实现对输电线路以下—个项目进行监测：

1、导地线参数的在线监测

对架空输电线路的导线、地线覆冰进行在线监测的一种监测装置，监测的参数主要包括拉力、倾斜角、气象（温度、湿度、风向、风速、气压、雨量）等。舞动监测装置是对架空输电线路导线、地线（包括架空地线复合光缆，通过主站进行舞动分析，为线路运行提供参考。

2、线路环境在线监测

对架空输电线路的微气象进行在线监测的一种监测装置，监测的气象参数主要包括风速、风向、温度、湿度、气压、雨量和光照辐射。

通过在线监测线路环境温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力、日照强度等参数，对气象数据进行综合分析，将所有数据通过报表、统计图、曲线等方式显示给用户。当出现异常情况时，采用声、光报警，同时将报警信息以短信方式通知工作人员。

3、主动拍照，实时监控

根据设定好的预置位自动或远程手动的方式对输电线路关键点进行连续视频或图像监测。

1）能够通过无线通信通道设置摄像机参数，远方控制摄像机拍照、调焦、采样时间间隔、拍摄角度转换等控制命令，能够对杆塔周围较大范围的情况进行监控。

2）可观测导线现场图像，还可实时监测杆塔或绝缘子串的倾斜状况，实时监测杆塔拉线的倾斜状况，实时监测导线覆冰和舞动情况；当发生偷盗行为时，可及时拍摄照片，并将报警信息及图像传向信息中心。

3）能够实时接收监控中心摄像、拍照、拍摄角度转换等控制命令。

4）能够根据设定周期，定时向监控中心发送图片。

5）能通过主站系统设定图片采样时间间隔。

4、雷击、闪络在线监测

测量主塔材的电流及采用罗式线圈法测量雷击的丑流大小，在发现通过塔材放电的大电流时，则主动通知主控制单元，由主控制单元向主站系统报警。

5、防盗在线监测

利用振动信号频谱分析法结合横向比较法，将塔材上的声音振动信号测量出来，如果噪声过大，则主动通知主控制模块对塔体图像监控摄像头发出拍照命令，由主控制单元向主站系统报警、发回报警照片。

6、杆塔倾斜在线监测

杆塔倾斜在线监测装置主要是监测杆塔在顺线和横线方向的倾斜角度。

7、山火在线监测装

通过烟雾传感器安装在铁塔上可以实现，对线路走廊重点火灾区域的监测，在监测到烟雾报警后可结合摄象机拍摄。

三、线路在线监测系统的布点及应用

1）观测线路覆冰情况。根据送电线路多经过水系发达的河流地区，在冬初和春初因气象条件的影响，针对容易出现覆冰地区所处的杆塔应安装覆冰在线监测、杆塔倾斜功能、视频监控、导线张力监测装置。在线监测系统在监测到有线路覆冰发生时，启动设置好的摄象机覆冰监测预制位，进行拍摄照片进行直观的观测线路覆冰情况。

2）大跨越导线舞动及导线振动：大跨越区运行维护较为复杂，温度、湿度、风速、等气象因素对大跨越线路均有不同程度的影响，在大跨越段应综合监测杆塔倾斜、导线张力、导线舞动及导线振动、气象环境、视频等监测装置。其中视频监测具有连续视频（录象）功能，当监测线路舞动的传感器监测到有线动发生时，能够对早已经设置好的摄象机线路舞动预制位进行拍摄，拍摄时长可自由设置，饮有助于首观的观测到线路舞动状态。

3）雷暴日较多区：在线路雷击多发区域安装雷击及闪络、气象环境监测装置，这有助于监测该地区的雷击情况。

4）山火着重观测区：辽宁省多山区，林木覆盖区多，春秋为火灾多发季节，通过对重点线路段安装山火监测功能，可实现对山火的及时监控。

5）重污区：针对重污染区需要装设绝缘子泄漏电流、视频监控及气象环境监测装置。

6）交通困难地区，运行人员难以达到的地方：对于安装在恶劣地理环境，气候变化异常的地区，应优先选择安装综合监测装置。

7）动态危险因素较多的区段：对存在“树障、路障、违章建筑、违章施工”等问题多的地区应重点选择视频图像的监测。线路走廊内的树木生长情况，杆塔周围的采石情线路下方的建筑状况等需耍及时的了解，对该区域的定时监测，防止因采石破坏到塔基含盖的范围，以便及时处理。

8）城郊结合部增加防盗监测点，采用红外或超声波传感器监测人在杆塔处的活动，传感器监测到有活动，启动摄象机对杆塔塔底进行拍摄照片或拍摄视频。

结束语

综上所述，送电线路在线监测技术可实时记录设备表征运行状态特量，是实现状态监测、状态检修的有力手段，并可以减轻劳动量。