特高压输电线路在线监测技术的应用研究

摘 要：随着国家智能电网建设的规划与实施，我国用电负荷飞速增长，使特高压输电线路在大容量电厂建设中具有重要地位。特高压输电线路的运用对环境要求十分严格，输电线路的可靠性及运行情况直接决定着整个特高压输电系统的稳定和安全，本文探讨了特高压直流输电线路的检测。

关键词：特高压；输电线路；状态监测；技术应用

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、特高压输电线路状态监测技术应用现状

近几年，在很多网省公司已逐步推行了两级中心建设、三级应用的"输变电状态监测中心"模式，并作为输电线路智能化建设重要内容和风险监控手段全面推进，状态监测技术的应用在一定程度上缓解了输电线路运行维护压力，提高了输电线路运行管理水平，为探索输电线路新的管理模式和管理思路提供了参考。由于输电线路杆塔长期暴露在野外和点多面广等特点，导致了监测技术在输电线路上应用时，不能像变电设备状态监测技术那样安装在牢固可靠位置，并利用其站内现有的光纤网络通信手段，降低运行维护成本，同时确保监测信息稳定、可靠传输。很多监测设备还停留在建设、完善过程中，没有真正有效地解决生产中实际需求，达到指导生产、服务生产的目的。

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[1]。

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]。

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[3]。

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[4]。

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。

我国的这方面监测技术已经有很大的进步，发展的已经十分成熟，对我国的输电线安全奠定了良好的基础[5]。设备的管理和使用都通过技术分析，使设备的使用状态一直保持最佳，其可靠性很高。对于故障监测和诊断，有专业的人员进行分析。信息管理与决策方面充分利用在线监测的优势，对于线路状态的实时监控，有任何风吹草动都能够及时发现，为国内的线路检修提供有力依据，逐渐提高线路的稳定性。

结束语

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。运用最新的科技，做好高压线路检修工作，保证高压线路运行正常，及时排除各种故障隐患，保证线路始终保持良好的运行状态，合理利用资源，方便在线监测技术实施。并且有关部门应该重视这方面的tou8zi，研发更多新的检测建筑，保证整个监测平台能够常年不间断的提供监测服务，保证监测的准确性和可靠性。

参考文献