输电线路在线监测与诊断综述

摘 要：本文介绍了对输电线路在线监测研究的重要性，并对输电线路在线监测进行了简要介绍，阐述了输电线路在线监测技术并做了相应的简要分析，其中详细对输电线路的绝缘子，雷电，和覆冰在线监测进行了说明，最后讨论了输电线路在线检测系统的构思，若想在工程实践中应用还需要不断的改进与完善。

关键词：输电线路；在线检测技术；在线检测系统

Brief Analysis and Diagnosis on the Online Detections of the Transmission Lines

Zheng Shuguang， Liu Guanqi

（North China Electric Power University， Baoding 071003， Hebei， China）

ABSTRACT： This article describes the importance of on-line monitoring of transmission lines， a brief introduction and online monitoring of transmission lines， described the transmission lines and brief analysis of on-line monitoring techniques， and concludes with a discussion of the concept of online detection system of transmission lines， if applied in engineering practice also requires constant improvement and perfection.

KEYWORDS： the transmission lines， on-line monitoring techniques， online detection systems of transmission lines

0 引言

输电线路作为电网中的重要组成部分，它的正常工作与否直接影响着电网的安全稳定运行。我国当前对高压输电线路运行状态的检测大多采用依靠传统的人工巡视的计划式定期检修体制，这种体制存在着严重的缺陷。

输电线路运行状态的在线实时监测和管理，可使监控中心运行人员及时掌握相关信息，可为开展状态检修提供重要的数据依据，并对预防和减少事故发生，提高输电系统的安全性、可靠性、稳定性可起到十分重要的作用，还具有显著的社会效益和经济效益。因此，对输电线路的在线检测的研究意义重大。

1. 输电线路在线检测简介

1.1输电线路在线检测概念

输电线路分布地方直接受到风、雨、雪、雾、冰、雷等自然环境的影响。输电线路状态参数，主要有实时数据、离线检测数据和试验数据三种，具体为以下几类[3]：

1）电线类：包括导线、地线、OPGW （Optical power Grounded Waveguide的英文缩写，即架空地线复合光缆），主要的状态量有导线温度、张力、微风振动、舞动、覆冰、弧垂、风偏等。

2）金具类：包括连接金具、接续金具、防护金具，主要的状态量有金具温度、微风振动等。

3）绝缘子串类：主要的状态量有盐密、灰密、泄漏电流、风偏角等。

4）杆塔类：包括钢管塔、组合角钢塔，主要的状态量有杆塔倾斜、杆塔应力、杆塔振动等。

5）基础类：主要的状态量有基础滑移、不均匀沉降、接地电阻及接地网腐蚀等。

2 输电线路在线检测技术

2.1 输电线路导线温度在线监测技术

导线运行时的温度除了与其载流量有关外，与气象条件、环境温度、日照、风速等紧密相关。现行技术规程规定的导线额定载流量是设定在很差的气象条件下、很高的环境温度、很强的日照、较低的风速等同时出现的条件下，根据导线最大的允许温度（如70℃）计算出的一个理论值，其结果是非常保守的，实际的气象条件大多要好于上述的设定，同时出现这种恶劣气象条件的时机概率则更少。

2.2 绝缘子污秽在线监测技术

2）电量检测法，通过无线传输与有线传输相结合，将数据传输到数据总站，运用专家知识和自学习算法对各种统计值进行综合分析，对绝缘子的积污状况作出评估和预测。

2.3输电线路电晕损耗在线检测技术

对线路电晕损耗的测量方法，有高压电桥法、低功率因数表法、首段电阻法和耦合天线法等，但都比较不方便或者误差比较大或实用性不太强。该方法既适用于空载和有载输电线路，又实用于交流和直流输电线路；对于测量电晕损耗有一定的可行性和实用性；但是方法比较复杂，且检测误差还需要不断完善与改进。

2.4输电线路带电检测技术

输电线路带电检测技术包括：紫外检测技术、红外检测技术、超生波检测技术和电场法等技术。

3 输电线路在线检测系统

输电线路在线检测系统可由输电线路绝缘子污秽在线监测系统、输电线路氧化锌避雷器在线监测系统、输电线路覆冰预警检测系统、输电线路等子系统组成，然后经数据采集系统、后台监控系统、诊断分析和系统预测以及控制中心处理系统等操作实现对输电线路状态参数的实时检测。

覆盖冰雪在线监测的技术主要有两个：一是根据线路导线覆冰后的重量变化以及绝缘子的倾斜、风偏角进行覆冰荷载（覆冰厚度、杆塔受力、导线应力等）计算，直接与线路设计参数比较给出报警信息；二是采用现场图像对线路覆冰雪进行定性观测和分析。建议可将覆冰荷载计算和图像结合起来，这样可提高覆冰雪的监测精度。

4 总结

架空输电线路发展迅速，使用设备的数量也急剧增加，造成巡视、检修工作量增加，而现有的运行维护策略已经不能满足这一需求，因此对其实施科学的运行维护策略一在线监测势在必行。

参考文献

[2] 王昌长，李福祺，高胜友. 电气设备的在线检测与故障诊断[M]. 北京清华大学出版社. 2006.

[3] 于钦刚. 数字化线路研究与应用仁[Z]. 院士论坛中国电力发展和技术创新，2008.

[4] 刘畅. 输电线路在线检测技术研究[D]. 保定：华北电力大学，2010.

[5] 杨勐i. 高压输电线路在线监测系统的设计与研究[D]. 北京：北京交通大学，2011.