摘要: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。基于输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。本文就此展开了论述,以供参阅。
关键词:特高压;输电线路;在线监测技术;应用
引言
在电力系统中,特高压输电线路无疑是分布最广、对电能输送影响最大的电力设备。然而长期以来,除了必要的巡查和定期的维护外,输电线路一直处于缺少监管维护的状态。输电线路路径中复杂运行问题的常年累积,和动植物、人为破坏等突发情况,导致输电线路的绝缘水平、受力情况不断接受考验,一旦遇到恶劣天气和较强外力破坏,则很容易发生短路或断线故障。近年来,随着新技术在电力系统中各个环节的应用,电力系统的整体监测水平获得了很大提高,然而特高压输电线路的在线监测水平仍然进步缓慢。
1特高压输电线路在线监测技术概述
特高压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特高压输电线路在线监测装置,对应的多种特高压输电线路监测技术应运而生。特高压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;而特高压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特高压输电线路的疲劳断股,而且这种破坏有很强的隐蔽性。导线舞动不仅危害大且有着长期性,而特高压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;特高压输电线路的视频监控方式可对特高压输电线路本体情况和特高压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;特高压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技术应用
2.1输电线路视频监测
输电线路图像视频在线监测子系统能有效的降低后期输电线路被外力破坏事件的发生率,这一装置可以通过现代通信及时的将现场的信息汇总到输电线路监测中心,对现场的情况进行监测分析,同时通过其他电子设备对输电线路周围违章违法情况及时抓拍存档。输电线路图像视频在其应用的过程中有效的降低了财力物力的浪费现象,与此同时还能大幅度的提高了输电线路的工作效率。促进了输电线路的安全运作。
2.2输电线路故障定位监测
输电线路故障定位监测,可在线准确监测线路各类故障发生的位置,包括接地、短路、断路等故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用在各相线路上安装的电流互感器采集信息,利用高速采集前置电路来收集线路的故障信息和工频信息。在高速数据采集电路捕捉到暂态数据信息后,通过系统软件进一步分析处理,实现高精度故障定位,并及时发送故障信息和输出报警等。
2.3输电线路雷击定位监测
目前,输电线路雷击定位在线监测系统,主要使用综合雷击故障定位、行波故障定位和逐个杆塔安装的故障定位等三种方式。该系统可以根据不同的监测信息特征辨识雷击故障与非雷击故障,能辨识绕击故障与反击故障;该系统具有数据采集、测量和通信功能,采集的信息通过通信网络传输到后端综合分析软件系统中进行及时处理;该系统还能够记录线路上通过的雷击电流、定位雷击点和统计雷击次数,能迅速准确地判定故障点,及时发现绝缘隐患,帮助排除输电线路故障。
2.4覆冰在线监测技术
所谓的覆冰在线监测技术,是指在极端恶劣的天气条件下,对输电线路覆冰情况进行实时监测。覆冰在线监测技术利用了精确的监测方法和数学模型对监测数据进行分析,可以有效预测出可能发生冰雪灾害的线路段,然后向相关输电线路监测人员发出警报,通过采取科学有效的应对措施,降低损失。通过覆冰在线监测技术,可以有效降低断线、冰闪、倒塔、舞动等灾害事故的发生几率。而根据覆冰在线监测技术的工作原理,监测高压电线的倾斜角度和弧垂,以相关数据信息计算覆冰的厚度和重量,并对覆冰等级进行判断,以此来确定是否需要发出除冰预警信号。除此之外,通过拉力传感器也可在线监测输电线路覆冰受力情况,再通过数据的汇总做统一的分析处理,根据实际要求系统会发出除冰警告。
2.5杆塔倾斜监测技术
煤矿采空区上部的地质条件较为复杂,在重力、应力、自然力扰动下,易引发坍塌、滑坡、泥石流、地面龟裂等地质灾害,致使采空区杆塔倒塌,对于输电线路的安全运行造成极大隐患。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。
2.6输电线路导线微风振动监测
特高压输电架空线路电线疲劳断裂的主要原因在于微风震动,而且微风震动对架空线路的破坏有着持续性的特点,因此,输电线路导线微风振动监测不但能够为防震动设计提供相应的科学依据,而却还有利于减少微风震动对特高压输电架空线路电线的破坏。微风振动监测系统的主要工作原理是将导线与线夹接触点的曲振幅、频率和线路周围的风速、风向、气温、湿度等气象环境参数通过导线振动监测仪记录下来,在分析判断导线疲劳寿命以及微风振动水平时,根据监测记录并结合导线力学特性进行。
结束语
总而言之,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。
参考文献
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[3]高康.特高压输电线路在线监测技术的应用探讨[J].科技创新导报.2018(02).
论文作者:张佩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/11
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