時(shí)間：2022-09-10 17:16:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇輸電線路監(jiān)測(cè)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：高壓；輸電線路在線檢測(cè)；覆冰；環(huán)境影響
中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 不同種類的輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
1.1 概述
輸電線路的在線和研究檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)會(huì)受到兩個(gè)因素的影響，一個(gè)是線路上監(jiān)測(cè)裝置的電源，另一個(gè)是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸通信。現(xiàn)代科技技術(shù)日益發(fā)展，通訊電子技術(shù)和傳感技術(shù)也是如此。因此，各式各樣的輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)施被相關(guān)的技術(shù)人員發(fā)明出來。比如，導(dǎo)線擺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、桿塔傾斜監(jiān)控系統(tǒng)、覆冰下輸電線路的在線監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都被研發(fā)出來。
1.2 輸電線路的在線監(jiān)測(cè)在覆冰情況下的運(yùn)作
覆冰監(jiān)測(cè)導(dǎo)線在對(duì)輸電線路進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)時(shí)，首先離不開后臺(tái)診斷分析。只有在此基礎(chǔ)上才能完成對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的操作。這樣事故才能被及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，將事故消滅在萌芽之中。此外，通過管理人員對(duì)發(fā)送來的警報(bào)做到及時(shí)的接受可以有效的防止各種線路故障的發(fā)生。
輸電線路的在線監(jiān)測(cè)在覆冰情況下的運(yùn)作原理如下。（1）根據(jù)監(jiān)測(cè)線路拉力反應(yīng)。由于絕緣子上裝有傳感器，因此可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)覆冰后的各種各樣狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外，還可以實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的采集。然后將這些收集到的信息及時(shí)的傳送到后方監(jiān)控中心。后方的監(jiān)控中心對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，比如：計(jì)算和理論修正。在此之后冰隋預(yù)報(bào)信息，發(fā)除冰警報(bào)。（2）覆冰狀況可以通過監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的傾斜角和弧度得到準(zhǔn)確的反應(yīng)。
覆冰技術(shù)的參數(shù)包含覆冰的平均厚度以及覆冰的重量等信息，參數(shù)的獲得需要一系列程序。首先，應(yīng)用導(dǎo)線傾斜角度和弧垂對(duì)信息進(jìn)行收集。然后，進(jìn)行對(duì)比和分析，對(duì)象是氣象環(huán)境參數(shù)、線路參數(shù)和輸電線路狀況方程。最后，經(jīng)過分析和比較后，計(jì)算參數(shù)。通過這些參數(shù)可以對(duì)進(jìn)輸電線路覆冰的危險(xiǎn)進(jìn)行分析，判斷出危險(xiǎn)的等級(jí)。這樣，就可以發(fā)出除冰信息了。上面提到的第—個(gè)原理應(yīng)用了絕緣子上有傳感器這一點(diǎn)，因此將應(yīng)力傳感器經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和安全性論證做為前提條件。另—個(gè)原理是：只要線路的參數(shù)保持，那么線路運(yùn)行的安全性也基本上不會(huì)出現(xiàn)什么變動(dòng)。上面介紹了兩類解除高壓輸電線路覆冰的方案，盡管不能得出檔內(nèi)各段導(dǎo)線的覆冰形態(tài)的結(jié)論，但是可以肯定的是導(dǎo)線覆冰的厚度決定了高壓輸電線路的覆冰厚度。
1.3 在線監(jiān)測(cè)會(huì)受到輸電線路氣象以及導(dǎo)線風(fēng)偏的干擾
要想實(shí)施科學(xué)合理的采取預(yù)防風(fēng)偏的方案，就必須依靠輸電線路氣易用以及導(dǎo)線風(fēng)偏。這二者的得出也離不開風(fēng)偏校驗(yàn)以及線路規(guī)劃。同時(shí)，放點(diǎn)故障可以被協(xié)助運(yùn)行部門發(fā)現(xiàn)。檢測(cè)中心的送電線路所的日常工作包括區(qū)域內(nèi)氣象資料的采集以及氣象資料的記錄及監(jiān)測(cè)，通過這些資料可以改良計(jì)算風(fēng)偏的方法。同時(shí)，也可以對(duì)輸電線路桿塔上最大的瞬時(shí)風(fēng)險(xiǎn)采精確的記錄。導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的軌跡以及風(fēng)壓不均等狀況也會(huì)被記錄在內(nèi)。上述工作可以說是科學(xué)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定的關(guān)鍵依據(jù)。
1.4 輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
煤礦采空區(qū)上面的覆巖石會(huì)出現(xiàn)一些以外的狀況，這和自然力、重力以及其它因素有著密不可分的關(guān)系。這些意外的狀況會(huì)引發(fā)許多問題，比如：面的裂縫、滑坡以及地面的塌陷等各式各樣的地質(zhì)災(zāi)害。這些地質(zhì)災(zāi)害會(huì)引起地基變形以及采空區(qū)桿塔傾斜，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)嚴(yán)重干擾輸電線路安全。
正在運(yùn)作的桿塔f頃斜度可以在全球移動(dòng)通信的桿塔傾斜監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)下得到有效的監(jiān)控，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以應(yīng)用到不低于220kV電壓等級(jí)輸電系統(tǒng)中。通過對(duì)桿塔傾斜，基礎(chǔ)移位和塔材變形等情況的發(fā)現(xiàn)，可以及時(shí)的選擇應(yīng)對(duì)措施，從而讓電網(wǎng)的安全運(yùn)行得到一定的保障。
電網(wǎng)的正常運(yùn)行還會(huì)受到許多因素的干擾，比如：鐵塔荷載大，偏遠(yuǎn)山區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)不強(qiáng)，一些外界的因素會(huì)干擾特高壓結(jié)路中塔頭無線電。針對(duì)這種情況，可以研制和開發(fā)特高壓GSM桿塔傾斜監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置系統(tǒng)。此裝置系統(tǒng)可以對(duì)高壓線路的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。
1.5 輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)
大面積的停電現(xiàn)象會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，這和導(dǎo)線舞動(dòng)損害線路有著很大的關(guān)系。導(dǎo)線舞動(dòng)損害線路會(huì)造成塔材和螺絲變形或折斷，甚至金屬斷裂和導(dǎo)線落地。因此，有必要進(jìn)行導(dǎo)線舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步研究，通過觀測(cè)和記錄導(dǎo)線舞動(dòng)狀況，就可以順利的實(shí)現(xiàn)易舞線路和易舞分布圖的繪制，易舞線路和易舞分布圖的繪制是進(jìn)行線路防舞設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。對(duì)檔距和線路的情況進(jìn)行分析，在一檔導(dǎo)線中裝配導(dǎo)線擺監(jiān)測(cè)儀。同時(shí)收集3個(gè)方向的加速信息，根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度信息的計(jì)算分析和線路信息，這樣就可以獲取舞動(dòng)半波數(shù)和計(jì)算導(dǎo)線運(yùn)行軌跡的相關(guān)參數(shù)。從得到的信息分析，對(duì)可能會(huì)發(fā)生的舞動(dòng)危害進(jìn)行預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上可以完成發(fā)出警報(bào)的工作。通過以上的工作，可以減少甚至避免各種事故的發(fā)生。
2 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在特高壓線路中的使用
2.1 基本的要求
特高壓線路安全運(yùn)行的意義是建立在在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在特高壓線路中的可行性基礎(chǔ)上的。特高壓線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有以下5個(gè)要求：（1）1000kV特高壓必須安裝在特高壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，但是有一個(gè)前提，即不要干擾電氣性能的可靠性。在此情況下，電氣性能的可靠性才能得到有效的保證。同時(shí)，1000kV特高壓交流線路的電暈要求才能得到滿足。（2）保證線路機(jī)械性能可靠。特高壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的設(shè)備一定要保證其一切正常，防止其對(duì)線路造成威脅，帶來危險(xiǎn)。（3）由于線路運(yùn)行人員要進(jìn)行高空作業(yè)，因此在特高壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下進(jìn)行設(shè)備安裝一定要簡(jiǎn)單、方便和可靠。（4）特高壓線路壓迫在穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行，這樣才能抵御特高壓線路電磁場(chǎng)。同時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)惡劣天氣狀況時(shí)就可以不用連接外部電源進(jìn)行各種維修。（5）對(duì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)行統(tǒng)一的，需要注意的是數(shù)據(jù)傳輸方式和存儲(chǔ)方式必須符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 應(yīng)用的范圍
如果想實(shí)現(xiàn)特高壓線路中應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的正常運(yùn)作，就需要依靠穩(wěn)定、安全的線路。同時(shí)，秉持突出重點(diǎn)和體現(xiàn)差距的原則，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行積累。在這個(gè)原則的指導(dǎo)下，6個(gè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍需要注意：（1）重要交叉跨越上需要安裝覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)同時(shí)需要和輸電線路視頻監(jiān)控裝置相互配合，只有這樣才能發(fā)揮作用。（2）微氣象區(qū)和微地形區(qū)需要配備導(dǎo)線風(fēng)偏和氣象設(shè)備，同時(shí)需要對(duì)風(fēng)偏數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)氣象條件、運(yùn)行、設(shè)計(jì)等進(jìn)行全面的分析和研究。這樣就能增強(qiáng)高壓輸電線路對(duì)強(qiáng)風(fēng)的抵抗能力。（3）煤礦采動(dòng)的影響區(qū)內(nèi)需要配備桿塔傾斜監(jiān)測(cè)裝置，及時(shí)對(duì)桿塔傾斜的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過這些措施可以對(duì)線路事故進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及預(yù)防。（4）將微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在大跨越線路上。（4）舞動(dòng)易發(fā)的區(qū)域需要安裝舞動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線舞動(dòng)的曲線以及波數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控和分析的目的。（6）一些重要跨越、大跨截止線路和特備偏遠(yuǎn)的區(qū)域需要安裝監(jiān)測(cè)裝置。這樣特殊地段的監(jiān)控就可以實(shí)現(xiàn)。
3 電力電纜運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)
3.1 分布式光纖測(cè)溫技術(shù)
分布式光纖測(cè)溫技術(shù)的工作原理是：光在光纖中輸送時(shí)，在每一點(diǎn)上激光都會(huì)與光纖分子相互作用，進(jìn)而后向散射就會(huì)發(fā)生。后向散射既Rayleigh散射，又有Raman散射。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的構(gòu)成主要有：1臺(tái)主處理機(jī)，1臺(tái)當(dāng)?shù)乜刂齐娔X，1臺(tái)遠(yuǎn)端用戶控制電腦，1條或幾條傳感光纖。分布式光纖測(cè)溫被廣泛的使用在電力電纜全線中，可以實(shí)現(xiàn)全天候的實(shí)時(shí)測(cè)量。它能合理、合理調(diào)節(jié)電纜的載流量，有效的防止電纜及隧道發(fā)生火災(zāi)的發(fā)生。
3.2 局部放電量的測(cè)量
電場(chǎng)強(qiáng)度有時(shí)會(huì)超過絕緣介質(zhì)的耐電強(qiáng)度，該點(diǎn)的局部就會(huì)被擊穿，因此放電現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生，這時(shí)就需要進(jìn)行局部放電量的測(cè)量，這樣就能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電纜和附件中的缺點(diǎn)。局部放電量的測(cè)量局部放電量測(cè)量的接線原理及等價(jià)回路見圖1。
3.3 紅外熱成像技術(shù)監(jiān)測(cè)熱故障
根據(jù)輻射理論，只要物體的溫度高于絕對(duì)零度，無論什么時(shí)候，什么地點(diǎn)都會(huì)向外輻射紅外線，發(fā)射輻射能量。這些紅外線用人眼是看不見的。同樣，當(dāng)帶電電纜線路出現(xiàn)了熱故障，就會(huì)形成熱場(chǎng)，并且向外輻射能量。運(yùn)用紅外成像儀的光掃描系統(tǒng)，熱場(chǎng)可以被形象的反映在熒光屏上。從熱像圖中可以分析出熱場(chǎng)中的最高溫度點(diǎn)，這個(gè)最高溫度點(diǎn)即熱故障點(diǎn)。盡管電纜線路熱故障有很多種，但是可以被分為兩類，一類是接觸熱故障，另一類是絕緣材料固有缺陷以及變質(zhì)老化。
結(jié)語
用狀態(tài)監(jiān)測(cè)和運(yùn)行監(jiān)測(cè)可以及時(shí)了解和發(fā)現(xiàn)輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，這樣就能將安全隱患消滅在萌芽之中，合理地使用設(shè)備，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]陳維榮，宋永華，李逸，孫錦鑫.電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的概念及現(xiàn)狀田[J].電網(wǎng)技術(shù)，2000（24）.
關(guān)鍵詞：輸電線路在線監(jiān)測(cè)；電力監(jiān)控；調(diào)度
我國(guó)幅員遼闊，輸電線路網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)綜復(fù)雜，有些所處環(huán)境尤為惡劣，這給電力工作人員的日常巡視、檢查工作造成了極大的不便。為此，必須借助先進(jìn)的現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)技術(shù)以及相關(guān)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，盡快建立起監(jiān)控中心。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這項(xiàng)技術(shù)能夠客觀準(zhǔn)確地收集信息，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)處理，同時(shí)還能及時(shí)評(píng)估電力設(shè)備的性能，對(duì)輸電線路檢修模式的轉(zhuǎn)變以及輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的完善具有十分重要的意義。
1 輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
輸電線路在線監(jiān)測(cè)是指利用安裝在輸電線路設(shè)備上的儀器，實(shí)時(shí)地記錄下表征設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征量，并及時(shí)上傳至監(jiān)控中心。通過各項(xiàng)監(jiān)測(cè)采集的數(shù)據(jù)，診斷分析出輸電線路當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)未來可能發(fā)生的情況作出預(yù)測(cè)，及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧靡韵驕p輕險(xiǎn)情，把損失降到最低。輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是輸電線路狀態(tài)檢修的重要手段，也是輸電線路安全、穩(wěn)定運(yùn)行的有效保障。
2 輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理
輸電線路在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)參數(shù)包括設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境運(yùn)行參數(shù)，系統(tǒng)就是通過數(shù)據(jù)信息平臺(tái)采集和分析輸電線路的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，并實(shí)施有效的監(jiān)測(cè)與管理，方便工作人員對(duì)信息的查閱，針對(duì)不良狀況及時(shí)提供信息預(yù)警等。
3 我國(guó)輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
自2008年我國(guó)南方發(fā)生重大雪災(zāi)導(dǎo)致大面積嚴(yán)重電力癱瘓事故發(fā)生后，國(guó)家供電局引進(jìn)并強(qiáng)制實(shí)施了輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)以保障供電線路網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，我國(guó)采用的輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有以下四種：
3.1 覆冰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
針對(duì)惡劣天氣條件下高壓輸電線路的覆冰狀況難以洞察，采用覆冰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)輸電線和變電站的覆冰狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，運(yùn)用數(shù)學(xué)建型進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)出可能發(fā)生冰雪災(zāi)害的高壓線路段，采取有效應(yīng)對(duì)措施，最大限度降低損失。而覆冰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的工作原理則是通過對(duì)高壓電線的傾斜角度和弧垂進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，計(jì)算出覆冰的厚度和重量，由此判定出覆冰的危險(xiǎn)等級(jí)，以及是否需要發(fā)出除冰預(yù)警信號(hào)。另外，也可以利用拉力傳感器來實(shí)時(shí)測(cè)量高壓電線覆冰后的受力情況，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的溫度、濕度以及風(fēng)力、風(fēng)向狀況，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)集中進(jìn)行采集，及時(shí)匯總給監(jiān)控中心，由系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，作出冰情預(yù)報(bào)，一旦情況符合，系統(tǒng)將立即發(fā)出除冰警告。
3.2 桿塔傾斜監(jiān)測(cè)技術(shù)
桿塔作為輸電線路的重要支撐，其穩(wěn)固性對(duì)電力系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。在我國(guó)西北部，高壓電線桿塔大多設(shè)立在礦山區(qū)，受地質(zhì)、地表狀況以及各類外部自然力因素的影響，容易出現(xiàn)桿塔傾斜的現(xiàn)象，嚴(yán)重的將會(huì)導(dǎo)致地基發(fā)生形變，對(duì)輸電線路的安全造成很大威脅。為此，相關(guān)部門利用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，對(duì)桿塔的傾斜程度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。目前，桿塔傾斜監(jiān)測(cè)技術(shù)多應(yīng)用于220千伏的輸電線路，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)桿塔傾斜和變形的跡象，預(yù)防事故發(fā)生。
3.3 輸電線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)
在輸電線路的運(yùn)行中還存在一項(xiàng)比較隱蔽的安全隱患，就是導(dǎo)線的微風(fēng)振動(dòng)，盡管它不像其他隱患那樣具有較大的破壞力，但隨著時(shí)間的積累，將會(huì)導(dǎo)致高壓輸電線路出現(xiàn)疲勞甚至斷股，必須引起重視。微風(fēng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是利用振動(dòng)儀對(duì)輸電線以及線夾觸點(diǎn)以外一定距離的導(dǎo)線實(shí)施監(jiān)測(cè)，例如線夾彎曲的頻率和振幅等等，再結(jié)合輸電線路周邊的風(fēng)速和風(fēng)向，依據(jù)導(dǎo)線自身的力學(xué)特征，計(jì)算出受微風(fēng)振動(dòng)影響下輸電線的疲勞壽命，以便于及時(shí)更換和檢修，從而達(dá)到有效防范風(fēng)險(xiǎn)的目的，同時(shí)，該技術(shù)還可以用于輸電線路的防震設(shè)計(jì)。
3.4 視頻在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
在人口密集的地區(qū)和交通事故頻發(fā)的地段以及走獸飛禽等動(dòng)物頻繁活動(dòng)的森林，都需要對(duì)輸電線路安裝視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這是為了能夠?qū)崟r(shí)掌握輸電線路周邊的狀況，盡早發(fā)現(xiàn)和排除安全隱患，以及故障發(fā)生后通過視屏錄像能及時(shí)準(zhǔn)確地找出對(duì)輸電線路造成危害的行為原因，從而進(jìn)一步采取防范、糾正措施。在實(shí)踐過程中，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)和無線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
4 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)與完善
如今輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為有關(guān)部門電力監(jiān)控與調(diào)度掌握第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料的重要來源，盡管如此，該項(xiàng)技術(shù)仍有不足之處，需要在實(shí)際應(yīng)用中加以完善，使其發(fā)揮更大的作用。
4.1 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的維護(hù)工作
通常在使用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行電力監(jiān)測(cè)時(shí)，需要在區(qū)調(diào)區(qū)內(nèi)設(shè)置很多監(jiān)測(cè)點(diǎn)，導(dǎo)致了系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜錯(cuò)亂，針對(duì)這種情況，為了防止系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)故障，一般會(huì)由指派的技術(shù)人員專門對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，然而這項(xiàng)工作需要耗費(fèi)不少的人力和財(cái)力，使得輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性大打折扣，為此，必須增強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，開發(fā)遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)，以減小維護(hù)成本和工作量，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)更大的利用價(jià)值。
4.2 加強(qiáng)調(diào)度人員對(duì)于檢測(cè)系統(tǒng)的培訓(xùn)工作
在沒有引進(jìn)在線監(jiān)控技術(shù)以前，調(diào)度人員一般是根據(jù)巡線人員的電話或日志匯報(bào)出的現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果來進(jìn)行調(diào)度和管理的。新的模式下，必須加強(qiáng)對(duì)基層調(diào)度人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其盡快熟悉業(yè)務(wù)流程，理清在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)回的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，掌握?qǐng)?bào)警數(shù)值范圍和應(yīng)急措施操作，只有這樣才能讓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能得以充分發(fā)揮。
5 結(jié)束語
當(dāng)下輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)正逐漸在整個(gè)國(guó)家電力系統(tǒng)中普及應(yīng)用，憑借其在電力監(jiān)控與調(diào)度方面的出色表現(xiàn)，越來越受到電力企業(yè)的歡迎，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)工作，使電力監(jiān)控系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)未來電力監(jiān)控工作智能化與現(xiàn)代化的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：輸電線路；狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；監(jiān)測(cè)方法；動(dòng)態(tài)增容
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，各個(gè)領(lǐng)域?qū)﹄娏Y源的需求量也急劇增多。但是我國(guó)的水力、煤炭等一次資源具有分布的不平衡性，這就決定了能源要由電網(wǎng)傳輸，所以科技人員越來越關(guān)注輸電線路運(yùn)行安全性和可靠性，因?yàn)樗请娋W(wǎng)系統(tǒng)中極其重要而不可缺少的部分。但是現(xiàn)在由于我國(guó)輸電線路總長(zhǎng)度和傳輸容量不斷增長(zhǎng)，加大了對(duì)其維護(hù)與檢修的難度。所以，現(xiàn)在主要的任務(wù)就是提高其運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平。
一、輸電線路動(dòng)態(tài)增容技術(shù)
我國(guó)目前運(yùn)用靜態(tài)提溫增容技術(shù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)增容技術(shù)兩種方法來提高現(xiàn)有輸電線路輸送容量。
靜態(tài)提溫增容技術(shù)是一項(xiàng)新的突破，為了達(dá)到增大輸送量的目的，它巧妙地提高了現(xiàn)有的導(dǎo)線正常運(yùn)行允許溫度。但是這項(xiàng)技術(shù)在一定程度上脫離了一些行內(nèi)的規(guī)定，因此它在很大程度上會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線破損并縮短一些必需設(shè)備的使用壽命。
動(dòng)態(tài)增容技術(shù)能及時(shí)反映輸電線路潮流與線路熱穩(wěn)定限額的變化，這樣電網(wǎng)的工作人員就可以適當(dāng)對(duì)一些運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，并且分析線路剩余的輸送量，從而可以有效地保證輸電線路正常運(yùn)行和一定的傳輸容量。
動(dòng)態(tài)增容技術(shù)通過對(duì)輸電線路導(dǎo)線的監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)地反映其運(yùn)行的溫度是否超過規(guī)定范圍，也可以對(duì)自然氣候因素進(jìn)行分析，使工作人員可以在很短的時(shí)間內(nèi)解決一些不必要的麻煩。如果輸電線路導(dǎo)線運(yùn)行的溫度超過了規(guī)定的范圍，線路工區(qū)的工作人員可以申請(qǐng)停用或者轉(zhuǎn)移負(fù)荷量，以保證輸電線路的正常運(yùn)行。
二、線路弧垂和張力的監(jiān)測(cè)
輸電線路弧垂的大小是線路能否安全運(yùn)行的決定因素，所以它必須被控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。弧垂主要受輸電線路導(dǎo)線運(yùn)行環(huán)境和線路導(dǎo)線容量的影響，而導(dǎo)線應(yīng)力、導(dǎo)線張力、傳輸容量、大氣溫度、風(fēng)、導(dǎo)線覆冰等也會(huì)給其帶來不小的影響。導(dǎo)線的弧垂和張力也要進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判定安全性，因?yàn)樵诰€路增容系統(tǒng)中，弧垂和張力會(huì)隨導(dǎo)線的溫度提高而變化，如果張力變大，則弧垂會(huì)變小，從而引起線路導(dǎo)線的不穩(wěn)定性，這樣就會(huì)存在一些安全問題。導(dǎo)線溫度越高，伸長(zhǎng)量越大，弧垂的增加也越多。過大的弧垂不僅會(huì)限制線路的輸送能力，甚至?xí)戆踩[憂，造成重大安全事故。在這里只考慮了由于溫度變化引起的線路張力變化。而風(fēng)主要會(huì)使導(dǎo)線周圍氣流速度加快進(jìn)而引起導(dǎo)線溫度不斷變化和導(dǎo)線振動(dòng)，從而使導(dǎo)線不穩(wěn)定或?qū)Ь€破損而產(chǎn)生斷電或更嚴(yán)重的現(xiàn)象。而導(dǎo)線覆冰的情況也會(huì)使弧垂增大造成導(dǎo)線破損，從而使線路產(chǎn)生安全問題。
三、線路覆冰情況的監(jiān)測(cè)
其實(shí)我國(guó)許多輸電線路都存在著覆冰問題，覆冰會(huì)導(dǎo)致弧垂和張力的變化，而弧垂和張力的變化會(huì)使輸電線路導(dǎo)線產(chǎn)生一些不停擺動(dòng)的狀況，從而引起導(dǎo)線破損和斷裂，這樣就會(huì)造成人們用電的不便和一些安全問題。所以，相關(guān)技術(shù)人員必須盡快解決線路覆冰的問題。
1.監(jiān)測(cè)導(dǎo)線覆冰的方法
一是在輸電線路導(dǎo)線上安裝傳感器來測(cè)量拉力及受重，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來計(jì)算結(jié)冰厚度并及時(shí)制定出解決覆冰問題的方案。當(dāng)然，它不僅能監(jiān)測(cè)結(jié)冰情況，還能有效地監(jiān)測(cè)輸電線路弧垂的情況，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量以保證輸電線路的正常運(yùn)行。
二是在容易結(jié)冰的地方安裝監(jiān)測(cè)站，這種監(jiān)測(cè)站是自動(dòng)的，它可以及時(shí)測(cè)量輸電線路導(dǎo)線的工作環(huán)境，如溫度、濕度、風(fēng)速等一些氣候方面的數(shù)據(jù)，并依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)輸電線路導(dǎo)線工作環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，從而防止導(dǎo)線出現(xiàn)大量結(jié)冰的情況。
三是通過攝像頭進(jìn)行監(jiān)控并拍下線路運(yùn)行狀況的圖像，這樣監(jiān)控中心就可以實(shí)時(shí)掌握線路工作是否正常及其是否覆冰。然后可以判斷積冰厚度，并根據(jù)數(shù)據(jù)找尋解決方法。
2.線路覆冰監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)方案
架空線路覆冰時(shí)很可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線張力的變化和弧垂的增加，而覆冰監(jiān)測(cè)方案可以對(duì)弧垂進(jìn)行監(jiān)測(cè)，再加上小型氣象站對(duì)氣候因素的影響的分析和線路視頻裝置的觀察，這就能實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合監(jiān)測(cè)。
下面以鋼芯鋁絞線LGJ-400/35為例說明估算覆冰厚度的方法。導(dǎo)線基本參數(shù)為：計(jì)算截面積：S=425.24mm2，外徑：D=26.82mm；單位質(zhì)量：m=1.349kg/m；彈性系數(shù)：E=65kN/mm2；線膨脹系數(shù)：a=20.5×10-6℃-1；保證計(jì)算拉斷力：T=98700N。
假設(shè)線路兩桿塔等高，檔距為350m，平均氣溫15℃時(shí)導(dǎo)線水平張力24675N，導(dǎo)線覆冰時(shí)氣溫為-5℃，無風(fēng)，覆冰厚度10～40mm。應(yīng)用導(dǎo)線狀態(tài)方程式（1）：
（1）
若工作條件1時(shí)的H1、w1、w2、t1、t2已知，代入式（1），用牛頓逐漸趨近法，便可求得工作條件2時(shí)的水平張力H2值。
以平均氣溫15℃作為工作條件1，氣溫-5℃設(shè)計(jì)覆冰厚度為10mm作為工作條件2來計(jì)算。平均氣溫15℃時(shí)，導(dǎo)線單位自重荷載按式w1=qg，計(jì)算可得：w1=13.2292 N/m；已知張力H1=24675N，代入式fm=l2w/8Hcos￠，可得導(dǎo)線弧垂：f1=8.2096m；氣溫-5℃導(dǎo)線覆冰10mm且無風(fēng)時(shí)，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度冰荷載和導(dǎo)線覆冰時(shí)垂向總荷載分別為：w2=10.2095N/m；w3=23.4387N/m；根據(jù)線路狀態(tài)方程，用上述已知量H1、w1、w3、t1、t3代入式（1），用牛頓逐漸趨近法求解，可得H3=41173 N，再代入式fi=l2w3/8H3cos￠，可得導(dǎo)線弧垂：f3=8.717m；相應(yīng)地可求得氣溫-5℃導(dǎo)線覆冰厚度20、30、40mm時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如表1所示。
從上表可以看出，當(dāng)導(dǎo)線結(jié)冰厚度達(dá)到40mm時(shí)，導(dǎo)線應(yīng)力是100983N，已超過導(dǎo)線保證拉斷力98700N，故此時(shí)導(dǎo)線斷線是極有可能發(fā)生的。弧垂隨著結(jié)冰厚度的增加而變大，可以通過找到結(jié)冰厚度值與相應(yīng)弧垂值的關(guān)系找到其邏輯關(guān)系，這樣就可以通過弧垂值求出結(jié)冰厚度，從而及時(shí)制定出解決方法。
四、線路圖像的監(jiān)控
圖像監(jiān)控技術(shù)是一種遠(yuǎn)程技術(shù)，它通過利用一些先進(jìn)的多媒體技術(shù)更高效地實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)輸電線路的運(yùn)行狀況，如果線路的運(yùn)行出現(xiàn)了問題，它就會(huì)及時(shí)地反饋給工作人員，從而盡快解決線路運(yùn)行的安全問題。但是全國(guó)范圍內(nèi)輸電線路的不斷擴(kuò)展增加了線路運(yùn)行人員巡視維護(hù)工作量，而在巡視過程中會(huì)由于工作人員的應(yīng)接不暇產(chǎn)生更多的問題，而且會(huì)使工作人員無法有效地巡視野外偏遠(yuǎn)等地區(qū)的線路，這樣就會(huì)給線路安全帶來一些隱患。
1.圖像監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
下面提供一種由監(jiān)控終端、GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心組成的全天候監(jiān)控模式。如圖1所示。
監(jiān)控終端作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，主要用來采集圖像、壓縮圖像、編碼圖像和聯(lián)網(wǎng)傳輸圖像。
2.圖像壓縮技術(shù)
存儲(chǔ)、處理和傳輸能力是圖像監(jiān)控系統(tǒng)的重點(diǎn)。因?yàn)樵趫D像監(jiān)控系統(tǒng)中，要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算，而且這些數(shù)據(jù)都是實(shí)時(shí)傳輸?shù)模粫?huì)留有過多的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，所以就要對(duì)圖像進(jìn)行壓縮。
采集和壓縮圖像是處理圖像的一個(gè)關(guān)鍵部分，由于傳輸限度的限制，要求必須采取合適的壓縮編碼方法，只有這樣才可以高效傳輸圖像。通過壓縮可以保持圖像信息的準(zhǔn)確，又可以除去多余的繁雜信息，從而使傳輸?shù)男畔⒘看罅繙p少，減少傳輸?shù)膲毫Α６壳皦嚎s的較佳方式主要為硬件和軟件壓縮。但是軟件壓縮占用資源多、效率低，因此在實(shí)際的工作中采用軟件壓縮的較少，主要為硬件壓縮。
在社會(huì)的高速發(fā)展下，監(jiān)控技術(shù)也有了新的提高。現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了許多現(xiàn)成的模塊化圖像采集卡，這些圖像采集卡可以將圖像采集、壓縮并保存在一起，而且去除了硬件的瑣碎部分，這樣用戶就可以自己操作，不用了解那些技術(shù)就可以運(yùn)用自如了，而且還可以按自己的需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
五、微氣候測(cè)量
微氣候的測(cè)量是輸電線路在線檢測(cè)中不可缺少的組成部分。架空輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)是否正常受到風(fēng)速、風(fēng)向、日照等天氣因素的影響。這些氣候因素的變化會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線溫度隨之改變，而影響到導(dǎo)線正常工作的狀態(tài)參數(shù)。覆冰與風(fēng)速、風(fēng)向和溫度則有可能導(dǎo)致輸電線路的振動(dòng)，從而引發(fā)一系列的事故。現(xiàn)今多采用自動(dòng)氣象站（組成部分包括數(shù)據(jù)通訊接口數(shù)據(jù)采集器、傳感器、電源部分和相關(guān)軟件）測(cè)量其參數(shù)。
六、結(jié)束語
輸電線路的安全運(yùn)行是人們正常生活的保證，相關(guān)技術(shù)人員必須采取一些必要的方法來避免或者解決自然氣候因素帶來的問題。只有處理好影響輸電線路正常運(yùn)行的主要因素，并針對(duì)其制定一些解決方案，才能保障整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行正常，防止一些意外事故的發(fā)生。
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關(guān)鍵詞：線路 監(jiān)測(cè) 應(yīng)用 措施
1、背景
19世紀(jì)中旬，電開始真正進(jìn)入人類社會(huì)生產(chǎn)，自此之后，電力應(yīng)用便逐漸蔓延開來。到上個(gè)世紀(jì)50年代左右，我國(guó)電力發(fā)展基本形成規(guī)模。20世紀(jì)90年代開始，我國(guó)電力進(jìn)入迅猛發(fā)展階段。然而，隨著供電技術(shù)裝備水平的提高以及人民對(duì)電力需求越來越大，傳統(tǒng)的定期檢修方式已經(jīng)越來越無法滿足電力發(fā)展的需要。所以，供電部門必須轉(zhuǎn)變思路，尋求新的電力管理方法―電力線路運(yùn)行在線監(jiān)測(cè)。
2、工作原理
攝像頭采集到的模擬視頻信號(hào)，如塔基環(huán)境、線路、塔下作業(yè)圖像送到無線視頻終端，經(jīng)過數(shù)字化、視頻壓縮編碼后，通過GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO無線網(wǎng)絡(luò)、internet網(wǎng)送到視頻監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心上對(duì)視頻流進(jìn)行解碼，即可看到攝像頭拍攝的現(xiàn)場(chǎng)視頻畫面。具體為，通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)圖像采集器從CCD攝像機(jī)采集模擬視頻信號(hào)，然后把圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和壓縮成為數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。最后利用GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO無線傳輸模塊將圖片及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以IP包的方式發(fā)送到圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器。圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器和圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶端分別是裝有遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控服務(wù)端軟件和客戶端軟件的PC機(jī)，它們都連接在互連網(wǎng)絡(luò)上。由于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)圖像采集器沒有固定的IP地址，所以客戶端主動(dòng)去瀏覽監(jiān)控圖像和設(shè)置監(jiān)控參數(shù)都是通過服務(wù)器來中轉(zhuǎn)的。監(jiān)控中心通過圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶端實(shí)時(shí)瀏覽觀測(cè)各監(jiān)控點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況，維護(hù)監(jiān)控人員通過從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送來的視頻、圖片、等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，如出現(xiàn)異常的預(yù)警信息，即立刻做出相應(yīng)的應(yīng)急處理，以確保高壓線路的安全運(yùn)行。
3、應(yīng)用
3.1導(dǎo)線溫度及動(dòng)態(tài)增容在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
目前增容方法主要有靜態(tài)提溫增容技術(shù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)增容技術(shù)兩種。靜態(tài)提溫增容技術(shù)是指突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，環(huán)境溫度任按+40℃考慮，線路上的風(fēng)速和日照強(qiáng)度完全符合規(guī)程要求，將導(dǎo)線的允許溫度由現(xiàn)行規(guī)定的+70℃提高到80℃和90℃，從而提高導(dǎo)線輸送能量。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)增容技術(shù)是指在輸電線路上安裝在線監(jiān)測(cè)分機(jī)，對(duì)導(dǎo)線狀態(tài)（導(dǎo)線溫度、張力、弧垂等）和氣象條件（環(huán)境溫度、日照、風(fēng)速等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在不突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程規(guī)定的前提下，根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出導(dǎo)線的最大允許載流量，充分利用線路客觀存在的隱性容量，提高輸電線路的輸送能量。
3.2輸電線路遠(yuǎn)程可視監(jiān)控系統(tǒng)。
目前可視監(jiān)控系統(tǒng)分為圖像和視屏兩類，受監(jiān)測(cè)分機(jī)工作電源功率、通信費(fèi)用等限制，大多采用靜止圖像進(jìn)行線路狀況判斷，例如導(dǎo)線覆冰、洪水沖刷、不良地質(zhì)、火災(zāi)、通道樹木長(zhǎng)高、線路大跨越、導(dǎo)線懸掛異物、線路周圍建筑施工、塔材被盜等，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)傳輸。
3.3輸電線路絕緣子污穢在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
目前大多采用絕緣子泄露電流進(jìn)行絕緣子污穢的判斷，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)分機(jī)實(shí)時(shí)、定時(shí)測(cè)量運(yùn)行絕緣子串的表面泄露電流，局部放電脈沖和該桿塔外部環(huán)境條件等，通過電纜或GSM、GPRS、CDMA、3G通信模塊發(fā)送至監(jiān)控中心，由專家軟件結(jié)合報(bào)警模型進(jìn)行污穢判斷和預(yù)報(bào)警。已經(jīng)建立的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、多層前項(xiàng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、多重回歸方法、灰關(guān)聯(lián)系統(tǒng)理論、基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等專家診斷模型，在很大程度上提高了絕緣子污穢和電氣絕緣判斷精度。（如上圖）
4、存在問題
4.1理論模型適用性
風(fēng)偏監(jiān)測(cè)、應(yīng)力覆冰監(jiān)測(cè)、導(dǎo)線金具溫度監(jiān)測(cè)等均建立在既有經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)學(xué)模型上，基于計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警預(yù)測(cè)，這些理論模型與運(yùn)行實(shí)際符合度還存在較大差距。今后需要對(duì)導(dǎo)線風(fēng)偏、舞動(dòng)、覆冰相關(guān)基礎(chǔ)理論做更加深入的研究，使監(jiān)測(cè)結(jié)果與運(yùn)行實(shí)際更加接近，實(shí)現(xiàn)更精確的報(bào)警預(yù)測(cè)。
4.2野外監(jiān)測(cè)設(shè)備能量供給適應(yīng)性
野外由太陽能、蓄電池提供電源供給，一般可實(shí)現(xiàn)全天候免維護(hù)持續(xù)的電源供給，線路的巡視周期相對(duì)較長(zhǎng)，要求在線監(jiān)測(cè)設(shè)備在無人維護(hù)的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間野外工作環(huán)境下穩(wěn)定工作。電池及各種監(jiān)測(cè)設(shè)備在野外溫差較大、風(fēng)吹日曬、雨雪等天氣條件下，性能和壽命均受影響。尤其設(shè)備在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性和正常工作問題，將是急需解決的問題。
4.4數(shù)據(jù)傳輸通信問題采用
采用GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)，傳輸帶寬受到限制，需要將傳輸信息打包并切割成小塊，分批發(fā)送。對(duì)于微氣象監(jiān)測(cè)、風(fēng)偏監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)采集量很小的在線監(jiān)測(cè)內(nèi)容來說，帶寬可滿足需求；對(duì)于視頻監(jiān)控，一般只可傳輸分辨率不很高的照片，每分鐘十幾張，傳輸數(shù)據(jù)還受到信號(hào)覆蓋盲區(qū) 、地形阻擋無線信號(hào)等的限制。在500kV輸電線路運(yùn)行中。越是高山大嶺、人跡罕至、沒有信號(hào)或信號(hào)較弱的地區(qū)，越需要安裝微氣象、線路風(fēng)偏等在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；輸電線路；監(jiān)測(cè)控制
中圖分類號(hào)：TM77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
【引言】電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。全方位監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)中的輸電線路例如動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)、施工弧垂觀測(cè)、防雷監(jiān)測(cè)等都要準(zhǔn)確無誤，還要經(jīng)常對(duì)輸電線路進(jìn)行檢查，這樣才能保障整個(gè)系統(tǒng)的安全，維護(hù)國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
1 電力系統(tǒng)中對(duì)輸電線路監(jiān)測(cè)及檢查的意義
1電力系統(tǒng)中輸電線路監(jiān)測(cè)及檢查的意義
電網(wǎng)事業(yè)的飛速進(jìn)步帶動(dòng)了電力行業(yè)的發(fā)展，輸電線路實(shí)行監(jiān)測(cè)和檢查也是非常必要的，這將是電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)科技化、現(xiàn)代的化必經(jīng)之路。在線、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用、多功能儀器設(shè)備的應(yīng)用都將不斷推動(dòng)電力行業(yè)向前發(fā)展。監(jiān)測(cè)和檢查工作不能盲目、草率、必須有經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的專業(yè)人員來操作，它也能夠?qū)崿F(xiàn)減員增效的效果。電力系統(tǒng)的安全暢通運(yùn)行也能夠節(jié)省電力企業(yè)不必要的維修費(fèi)用，整個(gè)系統(tǒng)的良好運(yùn)行也是保證人民、國(guó)家生命、財(cái)產(chǎn)安全的重要手段，必將帶動(dòng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。輸電線路由于具有布局范圍大、電力需求多樣、線路距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，一旦受到大風(fēng)、冰雪、暴雨、冰雹等惡劣天氣的影響，或者是山洪、地震、山體滑坡等嚴(yán)重自然災(zāi)害的影響，線路很可能受損甚至中斷，影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行和安全狀態(tài)。這就要求電力工作者實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)在第一時(shí)間全面的檢修輸電線路，盡快恢復(fù)電力運(yùn)行。
2 輸電線路的監(jiān)測(cè)
2.1 輸電線路動(dòng)態(tài)增容的監(jiān)測(cè)
在我國(guó)，經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)達(dá)地區(qū)的用電量明顯高于其它地區(qū)，用電高峰期的用電限制問題非常嚴(yán)重，很多電力系統(tǒng)的輸電線路都存在著電力輸送容量受限制的制約。在酷暑嚴(yán)寒等高溫、低溫氣象條件下，輸電線路的導(dǎo)線極易發(fā)生損壞，此次，必須要建立動(dòng)態(tài)增容檢測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)學(xué)中的建模計(jì)算出導(dǎo)線的最大電容量，對(duì)輸電線路的溫度，張力以及環(huán)境溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，必須建立一套完整的輸電線路動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
輸電線路動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)包括氣象監(jiān)測(cè)、導(dǎo)線溫度監(jiān)測(cè)和導(dǎo)線拉力監(jiān)測(cè)等。氣象監(jiān)測(cè)是通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行中電力系統(tǒng)輸電線路的天氣條件和氣象環(huán)境。如光照、風(fēng)速、雨雪、陰晴、是否發(fā)生冰雹等狀態(tài)。所有的氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備和高壓的輸電線路沒有直接的接觸，削弱了監(jiān)測(cè)設(shè)備受高壓影響的程度。需要注意的是，每隔一段時(shí)間都要對(duì)風(fēng)速計(jì)量?jī)x表進(jìn)行校準(zhǔn)，因?yàn)檎麄€(gè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)非常容易受到風(fēng)速計(jì)量?jī)x表精確度的干擾。導(dǎo)線溫度監(jiān)測(cè)是利用導(dǎo)線的熱導(dǎo)方程和溫度測(cè)量設(shè)備測(cè)得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到最大載流量，監(jiān)測(cè)好操作、計(jì)算簡(jiǎn)便。需要引起注意的是隨著線路距離的拉開，導(dǎo)線與風(fēng)向的夾角會(huì)有較大的變化。導(dǎo)線拉力是利用高壓導(dǎo)線之間加載的拉力測(cè)量?jī)x器，能夠在較短時(shí)間內(nèi)測(cè)出導(dǎo)線的水平拉力。可以通過拉力方程計(jì)算出導(dǎo)線的溫度，拉力監(jiān)測(cè)優(yōu)點(diǎn)就是能夠測(cè)得整體的環(huán)境溫度，減少了氣象監(jiān)測(cè)位置的數(shù)量布置，需要注意的是拉力傳感器必須在輸電線路空載的條件下才能進(jìn)行安裝。
2.2 輸電線路的施工弧垂觀測(cè)
弧垂是指輸電線路懸掛曲線內(nèi)的任意一點(diǎn)到兩個(gè)支撐懸掛物間的距離，架空的輸電線路架設(shè)是利用桿塔等支撐物將導(dǎo)線懸掛在支撐物之間，時(shí)間長(zhǎng)了懸掛點(diǎn)間就容易松弛，出線弧垂現(xiàn)象。電力工程師不論是在施工還是系統(tǒng)運(yùn)行中都會(huì)遇到監(jiān)測(cè)弧垂的問題。
輸電線路弧垂的監(jiān)測(cè)方法主要有兩種：等長(zhǎng)法和角度法。等長(zhǎng)法主要是把弧垂板綁定在觀測(cè)檔的第2基桿上，綁定順序是先綁比較高的桿塔，后綁低處的，觀測(cè)原理是三點(diǎn)一線原理。觀察者站立的位置應(yīng)該在弧垂板與觀察桿塔在同一個(gè)面上。這樣做既能避免虛光現(xiàn)象，又能增加觀測(cè)準(zhǔn)確度。角度法是指確定好觀測(cè)桿塔后，查出觀測(cè)點(diǎn)桿塔行將要觀測(cè)的掛線橫擔(dān)高度定義為h1，測(cè)量?jī)x測(cè)得的天頂角90°時(shí)，測(cè)量?jī)x器高度定義為h2，橫擔(dān)至滑輪槽高度定義為h3，根據(jù)公式a=h1-h2-h3，計(jì)算出儀器到滑輪槽的高度a，來提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
3 輸電線路的檢查要點(diǎn)
3.1 輸電線路的檢修模式
科學(xué)的輸電線路檢修模式是變線為點(diǎn)，輸電線路的檢修要求檢修人員熟練掌握電力知識(shí)，懂得在線和離線檢修方式。輸電線路檢修原則為首先要選擇好交通方便便于維修的線路，選擇質(zhì)量?jī)?yōu)異，售后保障好的監(jiān)測(cè)設(shè)備；其次，要考慮一旦整個(gè)電力系統(tǒng)跳閘后對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行安全影響相對(duì)較小的輸電線路；再次，要選擇絕緣端子老化率小于3‰，且絕緣爬距滿足國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的線路。
（1）絕緣子監(jiān)測(cè)有在線、離線監(jiān)測(cè)，具體分為分布電壓和零值電阻監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)周期為：連續(xù)4年為2‰～3‰的老化率的，每?jī)赡暌淮危贿B續(xù)4年在2‰以內(nèi)的老化率的，每4年一次，不能超過5次；（2）跨越物監(jiān)測(cè)要根據(jù)巡視線路狀態(tài)及時(shí)修正被跨越物地點(diǎn)、位置、與電力和通訊線的交叉角、距離；（3）雷電監(jiān)測(cè)：認(rèn)真分析雷電系統(tǒng)顯示的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如雷密度、雷電日、時(shí)間、電流強(qiáng)度等；（4）導(dǎo)地線和金具監(jiān)測(cè)：采用，紅外線監(jiān)測(cè)導(dǎo)地線、連接金具的溫度值；（5）桿塔監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括桿塔傾斜度、撓曲度、砼桿裂紋、鐵件腐蝕、桿塔和拉盤基礎(chǔ)位移值、基礎(chǔ)沖刷情況等。輸電線路的檢修工作復(fù)雜而突變，專業(yè)人員一定要耐心檢修，不能放過絲毫漏洞，確保電力系統(tǒng)的順暢、安全運(yùn)行。 3.2 架空輸電線路的檢修
線路檢修完全按照國(guó)家和地方的相關(guān)規(guī)范來執(zhí)行，定期檢查、維護(hù)。主要規(guī)范有：（1）《設(shè)備狀態(tài)檢修管理規(guī)定（試行）》；（2）《輸變電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則（試行）》；（3）《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)原則（試行）》；（4）《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作驗(yàn)收細(xì)則》；（5）《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》；（6）《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理規(guī)范》；（7）《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修績(jī)效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》；（8）《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》。
絕緣檢修主要是緣子瓷質(zhì)端子的清潔，據(jù)國(guó)家相關(guān)監(jiān)測(cè)污染區(qū)域的劃分標(biāo)準(zhǔn)，Ⅱ級(jí)以上污區(qū)設(shè)備可以免除清掃，環(huán)境清潔度達(dá)標(biāo)，減少了絕緣端子檢修的工作量。0―I級(jí)污區(qū)35 kV設(shè)備檢修要配合2.4cm/kV，Ⅲ級(jí)的66 kV設(shè)備配合2.1cm/kV；Ⅲ級(jí)以上的污區(qū)：110kV～220kV絕緣檢修配備為1.78cm/kV。此外的電氣連接檢修一般是通過紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)輔助，金屬監(jiān)測(cè)一般還是通過專業(yè)的人工定期巡視、排查來完成的。
3.3 輸電線路的防雷監(jiān)測(cè)
我國(guó)輸電線路的防雷監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了領(lǐng)先水平，主要是對(duì)外電源的改善和避雷裝置的選擇。可以采用更換電路中的零值瓷瓶，在保證對(duì)地距離足夠的條件下對(duì)所有的桿塔增添絕緣子，這樣可以明顯改善輸電線路中的絕緣即接地水平。早前電力行業(yè)一般用瓷制外套的避雷器，易爆炸，重量大，施工不方便，碎片影響絕緣端子的接地性能。現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)達(dá)引領(lǐng)了避雷器裝置的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外都選用了硅膠制作的避雷器，既安全又實(shí)用。安裝前要做好交接試驗(yàn)、帶電試驗(yàn)等。
4 結(jié)論
現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技、經(jīng)濟(jì)的不斷騰飛，帶來了電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)電力的需求是愈來愈多。這就要求電力工作人員更加細(xì)致的對(duì)輸電線路要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，及時(shí)檢查、維修，確保整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]王政，葉志瓊.工業(yè)與民用配電施工質(zhì)量驗(yàn)收與質(zhì)量控制手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社，2009.
【關(guān)鍵詞】視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；全覆蓋；高壓輸電線路
引言
隨著輸電線路規(guī)模不斷擴(kuò)大，通道環(huán)境復(fù)雜化、動(dòng)態(tài)化等，均給輸電線路運(yùn)行維護(hù)帶來嚴(yán)重困難，單純的人工維護(hù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)安全運(yùn)行要求。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”因其傳輸?shù)膱D像具有即時(shí)、高清晰等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于線路的監(jiān)測(cè)、運(yùn)行和維護(hù)。然而，受限于應(yīng)用成本、安裝、維護(hù)人力等因素，目前僅能在特殊區(qū)段上裝設(shè)，未能充分發(fā)揮該系統(tǒng)的作用。本文簡(jiǎn)要介紹“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的工作原理，結(jié)合輸電線路桿塔特征、周邊環(huán)境的特點(diǎn)，對(duì)“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的深化應(yīng)用進(jìn)行研究探索。
1、“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的工作原理
1.1系統(tǒng)組成。系統(tǒng)由遠(yuǎn)程采集監(jiān)控終端、監(jiān)控服務(wù)器和監(jiān)控客戶端三部分組成。遠(yuǎn)程采集監(jiān)控終端是一臺(tái)高性能嵌入式智能設(shè)備，它部署在圖像監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)，將實(shí)時(shí)采集到的現(xiàn)場(chǎng)視頻、圖片等數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，利用GPRS/CDMA1X/3G無線傳輸模塊將圖片、數(shù)據(jù)以IP包的方式發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器。監(jiān)控服務(wù)器和監(jiān)控客戶端分別是裝有遠(yuǎn)程圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)端軟件和客戶端軟件的PC機(jī)，它們都連接在因特網(wǎng)上，由于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)圖像采集器沒有固定的IP地址，所以客戶端主動(dòng)去瀏覽監(jiān)控圖像和設(shè)置監(jiān)控參數(shù)都是通過服務(wù)器來中轉(zhuǎn)的。
1.2系統(tǒng)工作過程。遠(yuǎn)程圖像采集監(jiān)控終端有兩種工作模式，一種是自動(dòng)工作模式，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定工作模式在有報(bào)警情況時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)圖像拍攝，然后自動(dòng)將拍攝的圖片上傳到圖像監(jiān)控服務(wù)器上，客戶端可以連接上服務(wù)器下載監(jiān)控圖片；另一種工作模式是被動(dòng)工作模式，這種工作模式下，遠(yuǎn)程圖像采集監(jiān)控終端一直等待客戶端發(fā)送拍攝圖片的命令或者其它控制命令，只有接收到控制命令，它才會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，這種模式可用于客戶即時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)圖像和實(shí)時(shí)設(shè)置工作狀態(tài)。
2、“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用探索
2.1輸電線路特征。高壓輸電線路桿塔越來越高、密集、復(fù)雜，且大多分布在野外，線路覆蓋面廣，所處的地理環(huán)境、氣候條件惡劣。由于距離遠(yuǎn)、分散性大、氣候惡劣等因素，線路維護(hù)工作量大、危險(xiǎn)性高，傳統(tǒng)的人工巡視的巡視模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代安全生產(chǎn)對(duì)輸電線路的需求，難以對(duì)輸電線路進(jìn)行有效地管控。
2.2輸電線路管控目標(biāo)。高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要設(shè)施，及時(shí)有效地反應(yīng)或者防止電力線路及桿塔異常的發(fā)生十分重要。對(duì)輸電線路的管控以便及時(shí)有效的排查到輸電線路及桿塔的安全隱患，減少甚至消除諸如輸電線路斷線、桿塔傾斜等嚴(yán)重電網(wǎng)安全事故的發(fā)生為最終目標(biāo)。
2.3應(yīng)用現(xiàn)狀。“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”目前已在110～500kV線路上廣泛使用，取得了良好的效果。架空線路視頻在線監(jiān)控系統(tǒng)具有檢測(cè)、分析、處理、控制等功能。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在電網(wǎng)線路使用視頻在線監(jiān)控系統(tǒng)后，架空線路外力破壞事故減少20%，線路運(yùn)行管理員的巡視次數(shù)減少10%，電網(wǎng)停電次數(shù)減少5%，突發(fā)事故的預(yù)防工作有一定的效果，運(yùn)行管理人員能掌握大部分線路危險(xiǎn)點(diǎn)的運(yùn)行情況，電網(wǎng)事故處理的能力有所增強(qiáng)，電站的供電質(zhì)量有很大的改善。然而，該系統(tǒng)多是應(yīng)用在基于日常巡視確定的輸電線路特殊區(qū)段上，沒有充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用，不能主動(dòng)、及時(shí)地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患。
2.4應(yīng)用探索。綜上可知，目前“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用缺乏主動(dòng)性，不能實(shí)現(xiàn)輸電線路的管控目標(biāo)。為此，對(duì)“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上應(yīng)用的進(jìn)一步探索將成為今后的主要研究課題之一。以下是對(duì)“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上能起到的作用進(jìn)行挖掘分析：
1.主動(dòng)性
輸電線路的分布情況大致分為兩種：1）平原段線路；2）山區(qū)段線路。由于社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，平原段線房等矛盾日益激化，原先電力通道環(huán)境劇變，荒地起大廈、水溝變公園、農(nóng)村自建房等現(xiàn)象屢見不鮮。因此，在維護(hù)力量投入上，平原段線路所占比例遠(yuǎn)大于山區(qū)段線路。由此可見，平原線路若能得到有效地維護(hù)，不僅能大大節(jié)約財(cái)力、人力，更能保障輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于此，“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用，若能兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性地將平原段線路進(jìn)行全范圍覆蓋，充分發(fā)揮系統(tǒng)主動(dòng)性作用，即可主動(dòng)、及時(shí)地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患，在大大節(jié)約人力、財(cái)力的同時(shí)，提高輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
2.全覆蓋
為了實(shí)現(xiàn)平原段線路兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性的全范圍覆蓋，充分發(fā)揮系統(tǒng)主動(dòng)性作用，合理地確定“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”綜合布點(diǎn)的最優(yōu)方案是關(guān)鍵。出于對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮，在每個(gè)平原段線路桿塔上安裝“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”顯然是不切實(shí)際的，因此，“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路的應(yīng)用上應(yīng)充分考慮“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的特性、輸電線路管控目標(biāo)、輸電桿塔結(jié)構(gòu)參數(shù)以及輸電線路周邊環(huán)境等因素，探索最優(yōu)化的“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”綜合布點(diǎn)方案，在兼顧經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，滿足現(xiàn)代安全生產(chǎn)對(duì)輸電線路的需求。“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”綜合布點(diǎn)方案屬于多目標(biāo)決策問題，以下對(duì)該方案的構(gòu)建進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)。1）全覆蓋。全覆蓋的概念是“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的監(jiān)測(cè)范圍能有效地全面覆蓋輸電線路保護(hù)區(qū)。如何將全覆蓋這一定性的概念等效轉(zhuǎn)換為一個(gè)定量的值是難點(diǎn)，目前用于評(píng)估覆蓋程度的指標(biāo)有“覆蓋度”、“覆蓋率”等，但用于評(píng)估高壓輸電線路保護(hù)區(qū)全覆蓋的指標(biāo)，尚未有相關(guān)研究提出。因此，合理地確定全覆蓋評(píng)估指標(biāo)將是今后的研究重點(diǎn)。2）經(jīng)濟(jì)性。雖然在每個(gè)平原段線路桿塔上安裝“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”這一方案可以滿足其他方面的目標(biāo)，但顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此，綜合布點(diǎn)方案應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的布點(diǎn)目標(biāo)。
3、總結(jié)與展望
要使“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用充分發(fā)揮系統(tǒng)主動(dòng)性作用，主動(dòng)、及時(shí)地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患，在大大節(jié)約人力、財(cái)力的同時(shí)，提高輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，確定最優(yōu)綜合合理布點(diǎn)方案是關(guān)鍵。因此，今后將不斷構(gòu)建完善最優(yōu)方案模型，并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。
參考文獻(xiàn)
本文詳細(xì)闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能電網(wǎng) 輸電線路 在線監(jiān)測(cè)
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
1.1 概念
“物聯(lián)網(wǎng)”的概念最早是在1999年由麻省理工學(xué)院提出，對(duì)其的定義也比較簡(jiǎn)單，即把通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所有物品的識(shí)別和管理的技術(shù)稱為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
在物聯(lián)網(wǎng)正式概念的提出之前，有一個(gè)更早的理念，通過裝置在各類物體上的電子標(biāo)簽，傳感器、二維碼等經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予智能，可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對(duì)話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對(duì)話。人們把這種物體聯(lián)接起來的網(wǎng)絡(luò)稱為“物聯(lián)網(wǎng)”。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)具有的顯著特征
將物與物以及人與物進(jìn)行的信息連通是物聯(lián)網(wǎng)的核心和本質(zhì)。由此，物聯(lián)網(wǎng)的顯著特征主要通過以下三方面進(jìn)行體現(xiàn)：
1.2.1 可感知性
可感知性就是物聯(lián)網(wǎng)對(duì)物體的信息收集功能，即物聯(lián)網(wǎng)借助于射頻識(shí)別、二維碼和傳感器等設(shè)備對(duì)物體進(jìn)行感知、捕獲等信息收集任務(wù)。
1.2.2 可互通性
在通信網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，一旦將物品接入到信息網(wǎng)絡(luò)中，那么就能進(jìn)行物品信息的實(shí)時(shí)查詢和共享。
1.2.3 智能化
智能化是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高級(jí)特征，借助于各種高級(jí)智能計(jì)算機(jī)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)能夠分析和處理獲取到的大量物品信息數(shù)據(jù)，這大大提升了智能化決策和控制的水平。
2 物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)應(yīng)用中的基本架構(gòu)
2.1 感知層
感知層的主要任務(wù)是在輸變電和配電的各個(gè)環(huán)節(jié)中給各類電力設(shè)備安裝信息感知設(shè)備，這些感知設(shè)備通常包括電子標(biāo)簽（RFID）、智能傳感器、二維碼、紅外感應(yīng)器和激光掃描儀。物聯(lián)網(wǎng)將所有的電力設(shè)備組成一個(gè)可連通的大網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立起統(tǒng)一的感知信息模型，進(jìn)而將電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)匯聚到控制器上，最后通過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至電力內(nèi)網(wǎng)中。
2.2 網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是信心傳輸，并且要保證將信息安全可靠的傳輸?shù)綉?yīng)用層，對(duì)此，可以建立高性能的“終端接入通信網(wǎng)絡(luò)”，制定網(wǎng)絡(luò)層“統(tǒng)一通信規(guī)約”，兼容各種傳輸模式來進(jìn)行傳輸，將大大提高傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>
2.3 應(yīng)用層
作為物聯(lián)網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)的核心，應(yīng)用層的顯著特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)更深層次的資源共享和應(yīng)用。這需要應(yīng)用層來改進(jìn)自身的數(shù)據(jù)模型、結(jié)構(gòu)和服務(wù)組件，這樣才能更好的對(duì)物品的信息進(jìn)行集中的存儲(chǔ)和部署。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和主元分析方法的輸電線路故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用要點(diǎn)
主元分析的方法是將所要研究的物品對(duì)象投射到這個(gè)垂直空間，并且這兩個(gè)垂直的空間是不想關(guān)的，即主元空間和殘差空間。
基于主元分析的輸電線路故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括輸電線路設(shè)備監(jiān)測(cè)單元，轉(zhuǎn)發(fā)基站和數(shù)據(jù)處理中心三個(gè)部分。
3.1 系統(tǒng)任務(wù)
3.1.1感知層的任務(wù)
收集電力設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的信息模型上傳都匯聚控制器中，是感知層的主要任務(wù)。感知層收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要包括地線、導(dǎo)線、絕緣子以及桿塔上的監(jiān)控變量值。
3.1.2 網(wǎng)絡(luò)層
將感知層傳輸?shù)碾娏υO(shè)備實(shí)時(shí)信息安全傳輸至電力內(nèi)網(wǎng)，以供各類電力業(yè)務(wù)調(diào)用，這是網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層要將感知層收集的輸電線路信息數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)處理中心，需要借助于一定的傳輸模式并且要采用統(tǒng)一的通信規(guī)約。
3.2 結(jié)果分析
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和主元分析的輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過在輸電線路上部署各類傳感器獲取各類設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，本文選取8個(gè)輸電線路設(shè)備參數(shù)包括：導(dǎo)線拉力、輸電線路高壓側(cè)溫度、輸電線路低壓側(cè)溫度）、接地電阻、導(dǎo)線對(duì)地距離，導(dǎo)線舞動(dòng)頻率、鐵塔桿件應(yīng)力和絕緣子風(fēng)偏。通過將8個(gè)輸電線路設(shè)備參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過感知層和網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)綉?yīng)用層，然后采用主元分析方法對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，判斷輸電線路是否有故障發(fā)生。
3.2.1 輸電線路正常工況建模
統(tǒng)計(jì)模型的建立，首先要收集輸電線路正常工況下的歷史信息數(shù)據(jù)，然后通過采用主元分析方法將正常工況下的主元空間和殘差空間進(jìn)行提取，與此同時(shí)要選取合適的主元空間維度，進(jìn)而建立起輸電線路正常工況的統(tǒng)計(jì)模型。
3.2.2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和主元分析方法的輸電線路在線監(jiān)測(cè)
實(shí)施在線監(jiān)測(cè)的第一步就是先通過感知層把8個(gè)設(shè)備的信息數(shù)據(jù)上傳至匯聚控制器，第二步是要借助于網(wǎng)絡(luò)層將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息上傳至統(tǒng)一的電力內(nèi)網(wǎng)之中，最后一步便是應(yīng)用層的任務(wù)，應(yīng)用層要將網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)投影到正常工況下的模型，并計(jì)算統(tǒng)計(jì)變更，比較統(tǒng)計(jì)變更值與閥值，這時(shí)通常可出現(xiàn)以下比較結(jié)果，若是統(tǒng)計(jì)變更中有一項(xiàng)數(shù)據(jù)超過了閥值，那么又可以斷定線路發(fā)生了故障，若是各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)變更值都正常，那么則說明輸電線路在正常運(yùn)行，并無故障發(fā)生。
3.3 需要進(jìn)一步深化研究的內(nèi)容
當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電線路在線監(jiān)測(cè)的應(yīng)用已漸趨成熟，鑒于物聯(lián)網(wǎng)的顯著優(yōu)勢(shì)，因此還需進(jìn)一步發(fā)揮其智能電網(wǎng)中的監(jiān)測(cè)作用，對(duì)比需對(duì)以下方面進(jìn)行深化：
（1）基于RFID、GPS及狀態(tài)傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸變電設(shè)備智能監(jiān)測(cè)模型與全景狀態(tài)信息模型的研究。
（2）具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、聯(lián)網(wǎng)、信息交互和自治協(xié)同能力的一體化智能監(jiān)測(cè)裝置的研制。
（3）要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的全站設(shè)備狀態(tài)信息通信技術(shù)及信息集成技術(shù)的研究力度，并且對(duì)有線/無線通信接口進(jìn)行進(jìn)一步的統(tǒng)一也是十分必要的。
（4）當(dāng)前光纖傳感是電力傳感器的主流，應(yīng)深化對(duì)以光纖傳感為代表的電力專用傳感器的研究。
（5）輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠供電問題。
（6）以三維立體全景全息可視化系統(tǒng)為代表的綜合信息可視化展示平臺(tái)開發(fā)及應(yīng)用。
（7）“云”技術(shù)作為新興的存儲(chǔ)技術(shù)，其在物聯(lián)網(wǎng)的輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與全壽命周期管理中的綜合應(yīng)用有待于進(jìn)一步開發(fā)和研究。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；輸電線路；監(jiān)測(cè)；檢查
電力系統(tǒng)的規(guī)模與技術(shù)水平正逐漸作為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。對(duì)電力系統(tǒng)中的輸電線路進(jìn)行全面性、系統(tǒng)性的監(jiān)測(cè)，例如進(jìn)行動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)、防雷監(jiān)測(cè)、施工孤垂觀測(cè)等，不僅要確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確無誤，而且還要保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而有效的維護(hù)國(guó)家與人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
一、電力系統(tǒng)中輸電線路監(jiān)測(cè)的內(nèi)容
1.動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、文化水平發(fā)展較高地區(qū)的用電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低的地區(qū)，用電高峰期的用電限制問題十分突出，電力系統(tǒng)中的輸電線路普遍存在著電力輸送容量受限的現(xiàn)象。尤其是在酷暑嚴(yán)寒的天氣環(huán)境下，輸電線路的導(dǎo)線很容易損壞。因此，需要建立動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)用建模計(jì)算的方法將導(dǎo)線的最大電容量進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)輸電線路的張力、溫度、氣壓、濕度以及風(fēng)速等方面進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。
輸電線路的動(dòng)態(tài)增容監(jiān)測(cè)，主要對(duì)氣象、導(dǎo)線溫度以及導(dǎo)線拉力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。氣象監(jiān)測(cè)指的是對(duì)電力系統(tǒng)輸電線路運(yùn)行中的天氣、氣象條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，例如對(duì)光照、陰晴、風(fēng)速、雨雪以及冰雹等現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)。導(dǎo)線溫度監(jiān)測(cè)指的是運(yùn)用導(dǎo)線的熱導(dǎo)方程與溫度測(cè)量設(shè)備，將所測(cè)到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算，獲得最大的載流量。此方法具有計(jì)算簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)線拉力監(jiān)測(cè)指的是運(yùn)用高壓導(dǎo)線之間所加載的拉力測(cè)量?jī)x器，在最短時(shí)間內(nèi)將導(dǎo)線的水平拉力測(cè)量出來。
2.運(yùn)行弧垂監(jiān)測(cè)
孤垂指的是輸電線路懸掛曲線中的任意一點(diǎn)到支撐懸掛物之間的距離，架空輸電線路架設(shè)主要運(yùn)用桿塔等支撐物將導(dǎo)線放置在支撐物中，一段時(shí)間后懸掛點(diǎn)出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)孤垂現(xiàn)象。對(duì)輸電線路孤垂進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要運(yùn)用等長(zhǎng)法和角度法。其中，等長(zhǎng)法指的是將孤垂板綁定在觀測(cè)檔的基桿上，運(yùn)用三點(diǎn)一線的觀測(cè)原理，觀察人員處于的位置與孤垂板和觀察桿塔在一個(gè)平面。能夠防止出現(xiàn)虛光現(xiàn)象，增加觀測(cè)的準(zhǔn)確度。角度法指的是在確定觀測(cè)桿塔后，確定觀測(cè)點(diǎn)桿塔的高度，為h1，當(dāng)天頂角為90°時(shí)，將測(cè)量?jī)x的高度確定為h2，將橫擔(dān)到滑輪槽的高度設(shè)為h3，然后運(yùn)用公式a=h1-h2-h3，來計(jì)算出一起到滑輪槽的高度，進(jìn)而提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。
除了對(duì)動(dòng)態(tài)增容和運(yùn)行弧垂進(jìn)行監(jiān)測(cè)之外，還要對(duì)輸電線路的線路主體、附屬設(shè)施和外部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
二、電力系統(tǒng)中輸電線路監(jiān)測(cè)及檢查的意義
電力系統(tǒng)指的是一種包括發(fā)電、輸電、配電、變電以及用電等內(nèi)容的系統(tǒng)。隨著我國(guó)電力行業(yè)的迅速發(fā)展，電力輸送在電力行業(yè)中占據(jù)著十分重要的作用。電力系統(tǒng)中的輸電線路對(duì)于保障電力運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性具有十分重要的影響。因此，為了保證電力運(yùn)輸?shù)陌踩⒖焖龠\(yùn)行，需要對(duì)輸電線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和檢查，進(jìn)而有效的保證國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全不受損失，降低電力企業(yè)的維修成本。電力系統(tǒng)的功能主要將自然界中的一次能源在發(fā)電動(dòng)力裝置的作用下轉(zhuǎn)化為電能，然后經(jīng)過輸電、變電和配電等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)電能供應(yīng)到用戶。電力系統(tǒng)的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了電能的方便性、高效性、無污染以及方便調(diào)控，進(jìn)而在我國(guó)各行各業(yè)中得到了廣泛運(yùn)用。
三、電力系統(tǒng)中輸電線路監(jiān)測(cè)及檢查的技術(shù)要點(diǎn)
通過對(duì)輸電線路的檢修模式、架空輸電線路的檢修以及輸電線路的防雷檢測(cè)等技術(shù)進(jìn)行分析。
1.輸電線路的檢修模式
輸電線路檢修工作要求檢修人員不僅要對(duì)相關(guān)的電力理論知識(shí)進(jìn)行熟練掌握，而且還要熟悉在線檢修方式和離線檢修方式。所運(yùn)用的具有科學(xué)性、合理性的輸電線路檢修模式是將線變?yōu)辄c(diǎn)。進(jìn)行輸電線路檢修的原則，首先選擇交通方便、便于維修、質(zhì)量水平高以及售后保障好的的輸電線路和監(jiān)測(cè)設(shè)備；其次，對(duì)電力系統(tǒng)跳閘給系統(tǒng)帶來的英系那個(gè)進(jìn)行考慮，選擇對(duì)電力系統(tǒng)影響小的輸電線路；其次，選擇絕緣端子老化率不超過3‰輸電線路，并且絕緣爬距要達(dá)到國(guó)家電力行業(yè)線路的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
（1）絕緣子的監(jiān)測(cè)。絕緣子監(jiān)測(cè)主要包括線監(jiān)測(cè)和離線監(jiān)測(cè)，具體劃分為分布電壓與零值電阻監(jiān)測(cè)。其監(jiān)測(cè)周期遵循以下的標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)4年老化率在2‰～3‰范圍內(nèi)的，每?jī)赡瓯O(jiān)測(cè)一次；連續(xù)4年老化率不超過2‰的，每四年監(jiān)測(cè)一次，監(jiān)測(cè)次數(shù)不得超過5次；（2）跨越物監(jiān)測(cè)。對(duì)跨越物進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，要根據(jù)輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)跨越物位置、地點(diǎn)、電力通訊線互相交叉的角以及距離等進(jìn)行及時(shí)修正；（3）桿塔監(jiān)測(cè)。對(duì)桿塔進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括砼桿裂紋、撓曲度、桿塔的傾斜度、鐵件腐蝕、基礎(chǔ)沖刷情況以及桿塔與拉盤基礎(chǔ)為移植等內(nèi)容。
2.架空輸電線路的檢修
對(duì)架空輸電線路進(jìn)行檢修，要根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，結(jié)合國(guó)家或者地方相關(guān)政府的法律規(guī)范定期的進(jìn)行輸電線路檢修工作。
絕緣檢修主要對(duì)緣子瓷質(zhì)端子進(jìn)行清潔，按照我國(guó)相關(guān)的監(jiān)測(cè)污染區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以了解到，Ⅱ級(jí)以上的污染設(shè)備可以不進(jìn)行清掃，其環(huán)境的清潔度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，有利于降低絕緣端子檢修工作量；在0—Ⅰ級(jí)的污染區(qū)對(duì)35kv線路設(shè)備進(jìn)行檢修工作時(shí)，要與2.4cm/kV的設(shè)備相配合；Ⅲ級(jí)的66kV設(shè)備要與2.1cm/kV的設(shè)備互相配合；超過Ⅲ級(jí)的污染區(qū)，對(duì)110kV～220kV的設(shè)備進(jìn)行檢修要與1.78cm/kV的配備相結(jié)合。另外，電力連接檢修工作通常情況下使用紅外線監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)金屬的監(jiān)測(cè)主要通過專業(yè)人員進(jìn)行定期的巡視和排查工作。
3.輸電線路的防雷監(jiān)測(cè)
防雷監(jiān)測(cè)主要針對(duì)雷電系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行認(rèn)真的分析，例如對(duì)雷密度、雷電的時(shí)間、電流強(qiáng)度以及雷電日等信息進(jìn)行掌握。目前，我國(guó)輸電線路的防監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)較為成熟，只需要對(duì)避雷針和外電源方面進(jìn)行改善。在避雷針方面，由于避雷針的更新速度較快，目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的避雷針主要以硅膠作為制作材料，在使用過程中，進(jìn)行帶電和交接實(shí)驗(yàn)，確保避雷針的安全性和實(shí)用性。在外電源方面，首先將電路中的零值瓷瓶進(jìn)行更換，增加絕緣子，要注意設(shè)備和地面的距離，在確保安全后，有效的提升輸電線路的絕緣能力。
四、結(jié)語
總而言之，隨著我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展速度的不斷提高，人們對(duì)電力的需求越來越大。對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高的要求。因此，為了滿足人們?nèi)找嬖黾拥碾娏π枨螅箅娏ぷ魅藛T要加強(qiáng)對(duì)輸電線路的監(jiān)測(cè)和檢查工作，進(jìn)而有力的促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：輸電線路；接點(diǎn)溫度；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
作者簡(jiǎn)介：嚴(yán)勤（1982-），男，江西新余人，江西省電力公司營(yíng)銷部，工程師。（江西?南昌?330077）萬英（1987-），女，江西新余人，江西南昌供電公司調(diào)度通信中心，助理工程師。（江西?南昌?330006）
中圖分類號(hào)：TM93?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）24-0136-02在電力系統(tǒng)存在許多通過螺栓連接的電路接點(diǎn)，如各線纜之間，各導(dǎo)電排之間等等。當(dāng)接點(diǎn)處的連接不是很好時(shí)，就會(huì)存在比較大的接觸電阻，這樣當(dāng)線路負(fù)荷較重、通過的電流較大時(shí)將可能存在嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，形成故障隱患。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)，將會(huì)反復(fù)發(fā)熱，故障越來越嚴(yán)重。當(dāng)前主要采用紅外測(cè)溫裝置或其他相關(guān)測(cè)溫設(shè)備完成定期或不定期的巡檢，或可采用專門的溫度在線監(jiān)測(cè)裝置。由于第一種方法采用間隔測(cè)量的方式，因此可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷降低時(shí)故障點(diǎn)的溫度又重新恢復(fù)到正常水平的情況，所以其監(jiān)測(cè)效果并不明顯；第二種方法雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但由于成本過高、維護(hù)過程非常復(fù)雜，難以在大范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。
一、輸電線路接點(diǎn)測(cè)溫簡(jiǎn)介
1.輸電線路接點(diǎn)測(cè)溫的意義
在電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中由于電氣設(shè)備自身的溫度會(huì)發(fā)生劇烈的變化，這些變化是對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)反映，且與電網(wǎng)的可靠性存在著潛在關(guān)系，因此若變電站和輸電線路的連接點(diǎn)存在著溫度過熱的情況，則有可能會(huì)引發(fā)系統(tǒng)的短路及斷路故障，給系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來極大的隱患。與地下電纜線路相比，架空輸電線路具有成本低，施工過程簡(jiǎn)單，易于檢修的特點(diǎn)，因此當(dāng)前架空輸電線路是電力工業(yè)的主要輸電方式。導(dǎo)線、絕緣子串、架空地線、接地裝置和桿塔等組成了架空輸電線路，其中導(dǎo)線承擔(dān)著輸送電能的任務(wù)，因此其應(yīng)具有足夠的截面積以保證電能能夠正常傳輸。正常的情況下有一高壓輸電線路接點(diǎn)的溫度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)線溫度的，因此若實(shí)際中出現(xiàn)了電氣設(shè)備接頭或線夾質(zhì)量不良或壓接頭不緊的情況，則會(huì)影響到輸電線路耐張線夾、聯(lián)板等機(jī)械連接部分的性能，這些部分在正常運(yùn)行中通常會(huì)發(fā)生溫度升高的現(xiàn)象，使得接觸電阻增大，加劇了其老化的進(jìn)程，其接點(diǎn)的溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于導(dǎo)線的溫度。若電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于高溫的運(yùn)行狀態(tài)下，則可能引發(fā)電網(wǎng)的大規(guī)模事故，且金屬材質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度與溫度存在著反相關(guān)的關(guān)系，溫度增加則機(jī)械強(qiáng)度降低，因此接點(diǎn)過熱則會(huì)對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行情況造成巨大的影響，到一定程度后可能發(fā)生斷線及意外停電的事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。因此，采取有效的措施對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)是防止輸電線路接點(diǎn)老化的有效措施，有助于預(yù)防導(dǎo)線斷線及保障線路的安全溫度運(yùn)行，防止輸電線路的斷電事故，為輸電線路接點(diǎn)老化綜合研究提供科學(xué)依據(jù)。
2.當(dāng)前主要測(cè)溫方法
當(dāng)前國(guó)內(nèi)普遍使用溫蠟片或紅外測(cè)溫儀的方法對(duì)電氣設(shè)備接點(diǎn)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但由于示溫蠟片的技術(shù)已比較落后，而紅外測(cè)溫設(shè)備又由于受外部環(huán)境的因素影響較大，測(cè)溫誤差較大，難以獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，不能有效地實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)，且這種方法只適合定期檢測(cè)，檢測(cè)周期較長(zhǎng)，也增加了由于漏檢而發(fā)生故障的幾率，導(dǎo)致這類事故得不到有效的控制，給供電造成了極大的影響。所以，需要一種能實(shí)時(shí)檢測(cè)輸電線路接點(diǎn)溫度并報(bào)警的裝置。為此，本文設(shè)計(jì)了一款基于居里溫度特性的輸電線路接點(diǎn)感溫在線指示器。該裝置能在線檢測(cè)設(shè)備的溫升情況，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在任意時(shí)間超過溫度設(shè)定值時(shí)，裝置立即發(fā)出溫度越限信息指示，以引起值班人員或巡檢人員的注意。報(bào)警指示器還具有記憶功能，除非人工復(fù)位，否則將一直保持越限信號(hào)。
二、基于居里溫度特性的輸電線路接點(diǎn)感溫在線指示器特點(diǎn)
如前所述，當(dāng)線路負(fù)荷降低后故障接點(diǎn)的溫度又往往會(huì)恢復(fù)正常，所以當(dāng)采用定期巡檢測(cè)溫的方式檢測(cè)時(shí)又不一定能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問題的接點(diǎn)。針對(duì)這些問題，我們研發(fā)了基于居里溫度特性的輸電線路接點(diǎn)感溫在線指示器，該裝置運(yùn)用溫度變化改變磁場(chǎng)力大小的原理，利用材料的溫感特性，保證在溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，報(bào)警指示帽部分跳起，便于巡視人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，掌握輸電線路接點(diǎn)的溫度變化，避免事故的發(fā)生。該裝置具有如下特點(diǎn)：可以隨時(shí)在線感測(cè)被測(cè)點(diǎn)的溫度，當(dāng)被測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到或超過預(yù)定的報(bào)警溫度時(shí)必須及時(shí)做出報(bào)警指示動(dòng)作，通知檢修人員處理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，適合大批量推廣應(yīng)用；要適應(yīng)野外惡劣的工作環(huán)境，長(zhǎng)時(shí)間在線工作穩(wěn)定可靠；符合電力設(shè)備入網(wǎng)要求。
實(shí)踐證明，此裝置能有效地監(jiān)控輸電線路節(jié)電的溫度，進(jìn)而達(dá)到提高輸電線路輸送能力的目的。
三、核心技術(shù)及設(shè)計(jì)過程
1.在線指示器設(shè)計(jì)
利用熱敏鐵氧體材料的居里溫度特性來實(shí)現(xiàn)對(duì)超溫情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警。
熱敏磁性材料主要有熱敏金屬材料和熱敏鐵氧體材料，其他還有熱敏稀土磁性材料等，它們的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨溫度變化的特性有明顯的區(qū)別。熱敏金屬材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度比熱敏鐵氧體材料大，而且隨溫度的變化率也大，但是制造成本高。熱敏鐵氧體是近十多年才開發(fā)出的一種用于溫度控制的軟磁鐵氧體新材料，在熱敏磁性材料中應(yīng)用最廣。它具有軟磁鐵氧體材料的一般特性，如較低的矯頑力和剩磁等，它對(duì)居里溫度及居里溫度附近的物理性能有著特殊的要求。
關(guān)鍵詞：輸電線路；狀態(tài)檢修技術(shù)；電力行業(yè)；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；電力生產(chǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類號(hào)：TM726 文章編號(hào)：1009-2374（2016）29-0108-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.048
就當(dāng)前電力事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，傳統(tǒng)的輸電線路檢修技術(shù)已經(jīng)難以滿足實(shí)際工作需要，對(duì)于輸電線路運(yùn)行狀態(tài)檢修質(zhì)量逐漸下降，其中存在一系列缺陷和不足，嚴(yán)重影響電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展。但是由于當(dāng)前電力生產(chǎn)區(qū)域人員不充分，加之輸電線路分布較廣，所以很難嚴(yán)格遵循檢修要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)工作，造成了大量的人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)，供電質(zhì)量下降，嚴(yán)重危及到電力企業(yè)未來生存和發(fā)展。由此，轉(zhuǎn)變以往輸電線路檢修技術(shù)，應(yīng)用更為先進(jìn)的狀態(tài)檢修技術(shù)，能夠有效提高輸電線路檢修質(zhì)量，提升電力企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。由此看來，加強(qiáng)對(duì)輸電線路狀態(tài)檢修技術(shù)的研究是十分有必要的，對(duì)于后續(xù)理論研究以及實(shí)踐工作開展具有一定參考價(jià)值。
1 輸電線路狀態(tài)檢修必要性
輸電線路應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)是十分有必要的，是電網(wǎng)建設(shè)的必然選擇，同時(shí)也是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要保障，應(yīng)用更加先進(jìn)的檢修技術(shù)和設(shè)備有助于提高輸電線路檢修質(zhì)量。狀態(tài)檢修在實(shí)際應(yīng)用中，結(jié)合實(shí)際情況，能夠有效規(guī)避傳統(tǒng)檢修技術(shù)存在的盲目性，優(yōu)化配置人力資源，提高電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更大的優(yōu)勢(shì)。
可以說，輸電線路狀態(tài)檢修在傳統(tǒng)檢修技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步整合了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及監(jiān)測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)是電力事業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的首要前提，如何能夠更加充分地運(yùn)用和發(fā)揮輸電線路狀態(tài)檢修技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前首要工作開展的方向。傳統(tǒng)輸電線路檢修技術(shù)單純地以時(shí)間為周期的檢修制度存在明顯的局限性，通過狀態(tài)檢修，可以大大降低輸電線路檢修盲目性，進(jìn)一步降低檢修和維護(hù)成本，提高資金利用效率，謀求更多的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)，輸電線路運(yùn)行可靠性得到顯著增強(qiáng)，降低人力勞動(dòng)強(qiáng)度，有助于電力檢修人員將更多的時(shí)間精力投入到技術(shù)鉆研方面，不斷完善和鞏固知識(shí)基礎(chǔ)，提高專業(yè)技術(shù)水平，為電力事業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
2 輸電線路狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用
輸電線路由于線路較長(zhǎng)、分布的區(qū)域較廣，非常容易受到天氣環(huán)境以及自然災(zāi)害的侵襲，除此之外，工業(yè)污染同樣在不同程度上影響著輸電線路的安全運(yùn)行。由此看來，輸電線路運(yùn)行環(huán)境十分惡劣，很容易受到外界客觀因素的影響，所以為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建更為全面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是十分有必要的。
2.1 電氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
對(duì)輸電線路絕緣情況的監(jiān)測(cè)，主要包括玻璃、瓷以及其他絕緣材料的檢測(cè)系統(tǒng)；對(duì)絕緣子污穢監(jiān)測(cè)，主要是針對(duì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和光纖測(cè)污系統(tǒng)等建立和完善；雷擊監(jiān)測(cè)，則是對(duì)輸電線路重點(diǎn)故障區(qū)域安裝自動(dòng)尋跡系統(tǒng)，這樣一旦雷擊事故出現(xiàn)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地判斷輸電線路故障位置，同時(shí)還可以有效地判定雷電反擊導(dǎo)線，在造成更多損失之前采取合理的解決措施，保證輸電線路運(yùn)行安全；接地系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，主要是構(gòu)建更加全方位的接地裝置測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)輸電線路運(yùn)行情況實(shí)時(shí)檢測(cè)。
2.2 機(jī)械力學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
針對(duì)導(dǎo)線的監(jiān)測(cè)，構(gòu)建自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于導(dǎo)線可能出現(xiàn)的磨損部分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；桿塔監(jiān)測(cè)，主要是針對(duì)桿塔材料是否出現(xiàn)銹跡和腐蝕現(xiàn)象的監(jiān)測(cè)，桿塔內(nèi)部零件和螺栓是否出現(xiàn)松動(dòng)的檢測(cè)，塔位和偏斜監(jiān)測(cè)；對(duì)基礎(chǔ)運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)。
2.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)
主要是針對(duì)輸電線路運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，構(gòu)建完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)輸電線路運(yùn)行中金屬、絕緣子可能對(duì)無線電產(chǎn)生的干擾進(jìn)行監(jiān)測(cè)；自然環(huán)境中對(duì)輸電線路安全運(yùn)行產(chǎn)生的影響監(jiān)測(cè)，空氣中是否含有二氧化碳等粉塵氣體監(jiān)測(cè)，對(duì)可能影響到輸電線路正常運(yùn)行的天氣因素監(jiān)測(cè)。
2.4 輸電線路的在線監(jiān)測(cè)
對(duì)輸電線路在線監(jiān)測(cè)主要可以借助紅外測(cè)溫儀、望遠(yuǎn)鏡以及測(cè)溫槍實(shí)現(xiàn)，也可以在輸電線路上貼上示溫蠟片，這樣輸電線路運(yùn)行時(shí)的溫度高低能夠更加及時(shí)有效地傳送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)；污閃檢測(cè)主要是針對(duì)輸電線路運(yùn)行過程中，受到外界客觀因素的影響，絕緣子表面很容易出現(xiàn)污穢，這些污穢在不同程度上影響著線路運(yùn)行安全，同時(shí)也是造成輸電線路污閃安全事故出現(xiàn)的主要原因，究其根本主要是由于輸電線路上的污穢同空氣中的水分聯(lián)合作用下，導(dǎo)致輸電線路絕緣能力下降，出現(xiàn)污閃安全事故，造成輸電線路的短路、損壞，成為當(dāng)前影響輸電線路安全運(yùn)行的主要因素之一，需要予以高度重視；絕緣檢測(cè)，作為輸電線路監(jiān)測(cè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)，其監(jiān)測(cè)對(duì)象是輸電線路的絕緣子，其中包括合成絕緣子和瓷質(zhì)絕緣子，這些絕緣材料在不同程度上影響著輸電線路運(yùn)行安全，其中合成絕緣子在當(dāng)前輸電線路絕緣維護(hù)中發(fā)揮了重要的作用，具有較為突出的防污性和防水性，被廣泛應(yīng)用其中。對(duì)輸電線路絕緣檢測(cè)應(yīng)根據(jù)線路運(yùn)行情況以及合成絕緣子周圍電場(chǎng)周圍分布情況，綜合判斷輸電線路絕緣子是否存在故障，輸電線路運(yùn)行情況。
3 輸電設(shè)備狀態(tài)檢修工作開展思路
3.1 輸電線路狀態(tài)檢修原則
輸電線路狀態(tài)檢修應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，堅(jiān)持安全第一，預(yù)防為主的原則，對(duì)于存在的線路損壞問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行解決，對(duì)線路檢修需要進(jìn)行綜合分析后，選擇合理的解決方法，只有這樣才能保證輸電線路檢修質(zhì)量，為電力設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
狀態(tài)檢修技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)輸電線路運(yùn)行情況的檢測(cè)和分析是十分有必要的，以此為基礎(chǔ)，展開狀態(tài)檢修工作，充分借助先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和監(jiān)測(cè)設(shè)備，只有這樣，才能更加全面、準(zhǔn)確地掌握輸電線路運(yùn)行情況，為電力設(shè)備正常運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.2 輸電設(shè)備狀態(tài)檢修策略
首先，應(yīng)健全和完善組織機(jī)構(gòu)。輸電線路檢修人員在工作開展中，還承擔(dān)著更大的責(zé)任和義務(wù)，就是對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施施工的任務(wù)，為了能夠更好地推進(jìn)狀態(tài)檢修工作開展，維護(hù)輸電線路運(yùn)行安全，應(yīng)提高電力企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)干部的重視程度，落實(shí)責(zé)任制度，規(guī)范輸電線路檢修流程，對(duì)狀態(tài)檢修情況及時(shí)記錄，建立相應(yīng)的檔案管理系統(tǒng)；輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)人員結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)線路絕緣子分布電壓和零值進(jìn)行檢測(cè)，包括帶電作業(yè)和線路的常規(guī)監(jiān)測(cè)。
其次，建立新的生產(chǎn)管理模式。推進(jìn)輸電線路狀態(tài)檢修工作，應(yīng)按照電力設(shè)備以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況，綜合考量自然環(huán)境的影響、污穢等級(jí)以及設(shè)備評(píng)級(jí)等方面，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況重新劃分，綜合考量外部環(huán)境所產(chǎn)生的影響，由檢修人員定期對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視和維護(hù)，運(yùn)用各種先進(jìn)技術(shù)手段來偵測(cè)周圍環(huán)境，實(shí)時(shí)了解輸電線路的運(yùn)行情況、使用壽命和功能狀態(tài)，是否有發(fā)生線路事故的前兆等。
最后，開展微機(jī)管理。主要是運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)，為電力生產(chǎn)管理決策提供幫助，合理規(guī)劃輸電線路運(yùn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并將相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)記錄在系統(tǒng)中，有助于后續(xù)維護(hù)工作查閱和分析。與此同時(shí)，需要注意的是，通過計(jì)算機(jī)將其他外部監(jiān)測(cè)設(shè)備收集得到的數(shù)據(jù)信息整理、儲(chǔ)存，有助于后續(xù)輸電線路故障發(fā)生時(shí)，根據(jù)以往數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果和檢修經(jīng)驗(yàn)，提出合理的解決對(duì)策，減少人力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高檢修效率。
4 結(jié)語
綜上所述，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，電力企業(yè)為了謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備是十分有必要的，推行輸電線路狀態(tài)檢修技術(shù)有助于及時(shí)有效地判斷線路故障位置，結(jié)合電力系統(tǒng)以往存儲(chǔ)的檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合考量，選擇切實(shí)可行的解決對(duì)策，維護(hù)輸電線路運(yùn)行安全，對(duì)于電力企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。
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關(guān)鍵詞：輸電線路；智能化；運(yùn)行維護(hù)
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言
隨著電網(wǎng)建設(shè)不斷發(fā)展，輸電線路長(zhǎng)度大幅增加，其巡視和維護(hù)的時(shí)間、費(fèi)用和勞動(dòng)強(qiáng)度也隨之大幅度增加，對(duì)運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量和效率也提出很大挑戰(zhàn)。因此，作為運(yùn)行維護(hù)單位，在保證安全運(yùn)行的前提下，迫切需要克服傳統(tǒng)運(yùn)維模式的日益不適應(yīng)性，積極拓展先進(jìn)技術(shù)在輸電線路運(yùn)行中的應(yīng)用，結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)努力探索輸電線路新型運(yùn)維模式。因此，下文就輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)進(jìn)行探究。
一、智能化輸電線路的特征
輸電線路不僅影響了人們的生活質(zhì)量，還關(guān)系著人們的生命安全。簡(jiǎn)而言之，輸電線路是電力系統(tǒng)的核心組成部分，他們能將電網(wǎng)相互連接起來，形成一個(gè)完整龐大的電力系統(tǒng)。而所謂的智能化輸電線路，具有與傳統(tǒng)的輸電線路不同的特征，是指基于先進(jìn)通信技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)的自動(dòng)化輸電方式。在輸電線路中了解其特征，對(duì)于輸電線路智能化的運(yùn)行維護(hù)有很大幫助。智能化輸電線路最主要的特征是具有自我檢測(cè)和修復(fù)的能力，主要通過在線檢測(cè)線路運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行安全穩(wěn)定的分析，快速對(duì)自身狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，然后通過快速的自動(dòng)重合閘或切除故障段并啟用備用線路實(shí)現(xiàn)整個(gè)線路輸電不中斷。其次，智能化輸電線路要安裝眾多的測(cè)量保護(hù)裝置，必須要具有很強(qiáng)的兼容性，同時(shí)還要滿足快速處理能力和具有集成性，以滿足線路建設(shè)的可行性。最后，智能化輸電線路和傳統(tǒng)的輸電線路一樣，還具有超強(qiáng)的抵御自然災(zāi)害或人為破壞的能力，這樣才能保證電力用戶的供電質(zhì)量。
二、輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究
輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和輸電線路建設(shè)配套使用的自動(dòng)化測(cè)量和監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)。該技術(shù)從目前使用情況和未來智能電網(wǎng)發(fā)展前景來看都是必不可少的，符合時(shí)代的需要和智能電網(wǎng)運(yùn)行的需求。隨著我國(guó)不斷對(duì)原有輸電線路進(jìn)行改造和升級(jí)以及新建設(shè)更高等級(jí)的輸電線路的趨勢(shì)來看，輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)全面實(shí)施指日可待。 通過一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在已經(jīng)明確了該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要方法和相關(guān)技術(shù)要求，指出了實(shí)現(xiàn)輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的關(guān)鍵所在。
1.輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)概念
輸電線路智能化維護(hù)是輸電線路正常運(yùn)行時(shí)或發(fā)生故障時(shí)，線路的測(cè)量系統(tǒng)能及時(shí)的將該時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)量得到并傳輸至系統(tǒng)中進(jìn)行處理，再自行判斷和解決的過程。在該過程中，還要做到區(qū)分線路中不同的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障部分有效地切除和解決但又不會(huì)對(duì)非故障處造成影響。
2.輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵分析
從輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的定義可以看出，其實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵主要是運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析和處理能力。如何提高這些能力將直接決定該技術(shù)在輸電線路運(yùn)行維護(hù)中是否起作用的關(guān)鍵。對(duì)于運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，近年來傳感器技術(shù)不斷發(fā)展，開發(fā)出了許多微型的具有很高精度的廉價(jià)傳感器，將它們大量應(yīng)用于輸電線路中在理論上能滿足運(yùn)行數(shù)據(jù)采集的要求，但是需要投入大量的財(cái)力和人力進(jìn)行安裝。而要將采集的大量狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碇行男枰岣邆鬏斈芰Γ梢允褂眯l(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)建立一個(gè)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碇行暮螅瑪?shù)據(jù)的處理分析時(shí)整個(gè)維護(hù)的重中之重。如果數(shù)據(jù)處理能力跟不上輸電線路負(fù)載變化速度，那么在切斷故障元件或部分時(shí)，會(huì)引起相關(guān)聯(lián)的非故障元件或部分出現(xiàn)異常反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)可能造成連鎖反應(yīng)，出現(xiàn)大面積停電事故，無法保障線路的可靠性和安全性。因此，必須充分的結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化設(shè)計(jì)思路，對(duì)輸電線路數(shù)據(jù)的分析和處理能力進(jìn)行提高。
除了在數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析和處理能力方面需要提高外，整個(gè)智能化運(yùn)行維護(hù)的體制也是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵。好的運(yùn)行維護(hù)體制一般包括“三集中、九統(tǒng)一”，如：集中管理、集中維護(hù)、集中監(jiān)控和統(tǒng)一的操作維護(hù)管理制度、統(tǒng)一的技術(shù)裝備水平等。在實(shí)現(xiàn)輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)時(shí)，可建立維護(hù)中心，對(duì)輸電線路和相關(guān)設(shè)備從地域、電壓等級(jí)等方面進(jìn)行分級(jí)維護(hù)和集中維護(hù)。
三、輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法
1輸電線路GIS三維圖像靜態(tài)可視化
輸電線路地理信息系統(tǒng)GIS是通過GPS。遙感系統(tǒng)和激光雷達(dá)掃描等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合三維地形圖和二維平面圖無縫對(duì)接，將輸電線路桿塔顯現(xiàn)在地圖上，構(gòu)成輸電線路網(wǎng)。該方法可視化程度非常高，但是前期成像工作復(fù)雜，不適用于我國(guó)大面積輸電網(wǎng)成像，并且制作成本非常高。
2.使用機(jī)器人巡線維護(hù)
由于我國(guó)地域遼闊，電力資源分布不均，高電壓等級(jí)的輸電線路都在偏遠(yuǎn)地區(qū)和野外，使用人力巡線工作量大且效率不高，地形環(huán)境影響大。因此，使用機(jī)器人在線巡線維護(hù)可以有效的解決上述問題。通過現(xiàn)有的機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例知道，配備了檢測(cè)儀器（紅外檢測(cè)儀、可見光攝像機(jī)）的機(jī)器人可沿導(dǎo)線行走，將檢測(cè)的信息傳送給地而裝置，進(jìn)行分析處理。這種方法可以有效地降低人為工作量和避免地形條件的影響，但是氣候環(huán)境特別是冰雪暴風(fēng)對(duì)機(jī)器人巡線有較大影響，且研發(fā)經(jīng)費(fèi)過高，因此還未得到廣泛使用。
3.無人機(jī)巡視
無人機(jī)巡視是通過一種無線電遙控或自載程序操縱無人駕駛飛行器進(jìn)行的巡視方法。該方法涉及多個(gè)高科技領(lǐng)域，研究難度和科技含量較高，應(yīng)用起來受到較大限制，現(xiàn)僅有個(gè)別地區(qū)在進(jìn)行試點(diǎn)使用。但是該方法有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：巡視過程中無需載人，提高巡視續(xù)航能力；操作簡(jiǎn)單，不受氣候影響，且巡視速度快，因此效率比機(jī)器人巡視高很多；同樣可以降低人員工作量和不受地形影響。所以，隨著輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的發(fā)展，無人機(jī)巡線必將成為一種速度快、效率大、發(fā)展?jié)摿Υ蟮难簿€方式。
4.輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)事通過各種探測(cè)器對(duì)輸電線路的溫度、濕度、所受風(fēng)速風(fēng)向、覆冰積雪狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控人員根據(jù)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和圖像對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析，調(diào)度和指揮專業(yè)搶修人員對(duì)事故進(jìn)行搶修和檢修。這樣就形成了一個(gè)集中監(jiān)控，分散處理的監(jiān)控系統(tǒng)，能隨時(shí)對(duì)輸電線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)。通過多年的發(fā)展，根據(jù)監(jiān)測(cè)狀態(tài)的不同，輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要可以分為輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)、輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)科做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、全天作業(yè)和進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析，這是輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)實(shí)現(xiàn)的重要方法，且對(duì)其研究較多，了解也更深刻，因此，如今得到廣泛的應(yīng)用。
結(jié)語
隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)還有待提高，本文通過對(duì)輸電線路智能化發(fā)展現(xiàn)狀和智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的研究做了簡(jiǎn)要介紹，同時(shí)指出了實(shí)現(xiàn)輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的關(guān)鍵所在，根據(jù)這些關(guān)鍵點(diǎn)，提出了輸電線路地理信息系統(tǒng)、機(jī)器人巡線、無人機(jī)巡視和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)方法，也為輸電線路智能化建設(shè)指出了方向。
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關(guān)鍵詞：輸電線路；運(yùn)行安全；防治
輸電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)中占有重要的地位，其運(yùn)行質(zhì)量的高低決定著電力供應(yīng)的質(zhì)量，且對(duì)電網(wǎng)整體運(yùn)行的安全性有著極大影響。在社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，社會(huì)各界的用電需求進(jìn)一步增加，對(duì)電能質(zhì)量也提出了更高的要求，輸電線路日益復(fù)雜。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，電網(wǎng)企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)與輸配電技術(shù)水平有了較大提升，但是也不能忽視輸電線路運(yùn)行時(shí)的安全問題，需要及時(shí)采取相應(yīng)措施，保證輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。
1.輸電線路運(yùn)行安全影響因素
1.1雷擊因素
在當(dāng)前輸電線路運(yùn)行過程中，因雷擊導(dǎo)致出現(xiàn)跳閘和停電的問題日益頻繁。輸電線路運(yùn)行期間，雷擊在很大程度上受到桿塔高度和保護(hù)的影響，若是相關(guān)角度出現(xiàn)變化，將極大影響導(dǎo)線的屏蔽作用。隨著桿塔高度的提升，對(duì)地面的屏蔽作用也將減弱，造成增加了繞擊范圍的增加。此外輸電線路運(yùn)行時(shí)也會(huì)受到雷雨天氣的影響，如線路兩側(cè)角度出現(xiàn)變化，電力輸電質(zhì)量將受到嚴(yán)重影響，特別是在一些山區(qū)中，由于輸電線路通常設(shè)置在山頂，輸電線路兩端弧度在變大以后，輸電線路兩邊均會(huì)受到雷擊的影響，從而產(chǎn)生放電現(xiàn)象，不利于輸電線路運(yùn)行的安全。若是輸電線路受到雷擊的影響，容易出現(xiàn)跳閘、停電等問題，進(jìn)而嚴(yán)重威脅著整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1.2天氣因素
輸電線路運(yùn)行期間，若是發(fā)生低溫雨雪天氣，因?yàn)闈穸群艽螅罅克麑⒛Y(jié)在電線表面，并產(chǎn)生一層覆冰。這樣會(huì)讓電力系統(tǒng)受到冰凍的危害。在形成覆冰以后，輸電線路兩端的張力將會(huì)失去平衡，導(dǎo)線就會(huì)出現(xiàn)間斷，最終倒桿。此外覆冰還將引起電線繃緊和收縮，若是出現(xiàn)大風(fēng)天氣，則在劇烈舞動(dòng)過程中發(fā)生斷裂，這樣整個(gè)電力系統(tǒng)將無法正常運(yùn)行。
1.3外力因素
一般情況下，在輸送電力的過程中，電力系統(tǒng)在外力因素下也很難正常運(yùn)行。如電力工作人員在日常工作中，未能做好電力設(shè)備的維護(hù)工作，從而為整個(gè)輸電線路帶來了不利影響，嚴(yán)重時(shí)將造成整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓[1]。此外由于部分電力工作人員綜合素質(zhì)偏低，對(duì)輸電線路的保護(hù)措施未做到位，這也不利于電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在輸電線路運(yùn)行過程中，電力工作人員違規(guī)操作，會(huì)造成輸電線路被破壞，甚至一些輸電設(shè)備在不規(guī)范操作下，將無法保持正常運(yùn)行狀態(tài)。
1.4建設(shè)質(zhì)量問題
輸電線路分布廣、距離長(zhǎng)、地形環(huán)境復(fù)雜，容易受到雷電、冰雹、暴雨和狂風(fēng)等自然災(zāi)害的影響，因此在建設(shè)輸電線路的過程中，對(duì)線路建設(shè)質(zhì)量的要求與標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。輸電線路主要有架空輸電線路和電纜線路兩種，其中輸電線路在地面上空架設(shè)，包括拉線、絕緣子、線路金具、接地裝置、導(dǎo)地線和桿塔等部分，這些構(gòu)件的質(zhì)量對(duì)輸電線路運(yùn)行的安全影響很大。
2.輸電線路運(yùn)行安全防治措施
2.1加強(qiáng)對(duì)輸電線路的監(jiān)測(cè)
在輸電線路運(yùn)行期間，電力企業(yè)必須加大對(duì)輸電線路的監(jiān)測(cè)力度，重點(diǎn)是嚴(yán)格監(jiān)測(cè)輸電設(shè)備的性能和運(yùn)行狀況，這樣才能確保有較高的輸電質(zhì)量。隨著電力系統(tǒng)要求的進(jìn)一步提升，電力企業(yè)必須盡快建立起智能化系統(tǒng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化和智能化監(jiān)測(cè)。同時(shí)還要充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，這樣也可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè)。此外，電力企業(yè)還要加大對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)、成像儀等先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用力度，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電設(shè)備，針對(duì)其中存在的問題，可以第一時(shí)間加以處理，提升輸電線路運(yùn)行的安全性。此外還要成立專門的工作小組，主要負(fù)責(zé)檢修與維護(hù)輸電線路[2]。電力工作人員要有豐富的經(jīng)驗(yàn)，具備一定專業(yè)知識(shí)，能夠嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并結(jié)合實(shí)際情況制定相應(yīng)的檢修措施，避免出現(xiàn)錯(cuò)檢和漏檢的問題，防止出現(xiàn)安全事故。
2.2綜合采用各種監(jiān)測(cè)方法
在監(jiān)測(cè)輸電線路運(yùn)行情況時(shí)，一些地區(qū)在氣候、地形等條件的影響下，無法有效監(jiān)測(cè)輸電線路的運(yùn)行狀況，從而為輸電線路的安全運(yùn)行帶來了不利影響。對(duì)此要充分應(yīng)用GIS和GPS等技術(shù)，這樣能夠24小時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路，避免受到氣候和地形等條件的影響，可以監(jiān)測(cè)桿塔損壞、地質(zhì)災(zāi)害和覆冰等各種現(xiàn)象，同時(shí)還可以將故障位置準(zhǔn)確確定下來，這樣有利于及時(shí)維修，最大限度降低故障帶來的損失[3]。此外，還要加大對(duì)衛(wèi)星廣域遙感遙測(cè)技術(shù)研究力度，衛(wèi)星遙感技術(shù)能夠大范圍、全天候的監(jiān)測(cè)輸電線路走廊地形、地質(zhì)、植被等情況，同時(shí)還可以監(jiān)測(cè)塔桿損毀、地質(zhì)災(zāi)害等情況，監(jiān)測(cè)效果非常明顯。
2.3防雷措施
在容易遭受雷擊的地方，電力工作人員要加大對(duì)該地區(qū)的調(diào)查力度，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)采取相應(yīng)措施。如通過架設(shè)避雷線，可以防止雷電為輸電線路造成的損壞。同時(shí)還要盡量減小桿塔的接地電阻，這樣可以減小雷擊的幾率，避免發(fā)生跳閘的問題。在進(jìn)行接地電阻施工的過程中，電力工作人員要把地極深埋，在相關(guān)設(shè)備支持下保證自然銜接，這樣可以發(fā)揮出對(duì)雷擊強(qiáng)電流的泄流作用。此外，對(duì)于容易受到雷擊的桿塔，還要設(shè)置避雷器，這也是有效的防雷措施。
2.4防止覆冰措施
在建設(shè)輸電線路的時(shí)候，要加大對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用，使用絕緣性更好的線路，避免輸電線路局部發(fā)生故障。此外在一些極易發(fā)生覆冰問題的區(qū)域，電力工作人員要涂抹一層防凍材料，這樣可以起到防止熱脹冷縮的作用，避免對(duì)輸電線路帶來破壞，確保輸電線路能夠更加安全的運(yùn)行。同時(shí)電力工作人員還應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)輸電線路，確保所有輸電線路所有角度的合理性，從而有利于對(duì)輸電線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維修，提升輸電線路運(yùn)行的可靠性和安全性。
2.5抓好輸電線路建設(shè)質(zhì)量
對(duì)于輸電線路相關(guān)構(gòu)件的購(gòu)置，必須滿足相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和要求，要符合設(shè)計(jì)規(guī)定，最好在國(guó)家指定單位購(gòu)買，或者是到信譽(yù)度較高、質(zhì)量有保證的正規(guī)廠家購(gòu)買，同時(shí)購(gòu)買的產(chǎn)品必須要有相關(guān)技術(shù)資料和合格證[4]。比如鐵塔由于長(zhǎng)時(shí)間置于外界環(huán)境中，難免會(huì)受到風(fēng)、雨、雪、電等侵蝕，結(jié)構(gòu)上會(huì)出現(xiàn)一定程度的損壞，容易產(chǎn)生各種安全隱患，最終對(duì)鐵塔的使用壽命帶來影響。因此在購(gòu)買鐵塔的過程中，要確保塔桿表面鍍鋅層的均勻，同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。主要由于鐵塔在外界自然因素影響下，其塔桿表面鋅層會(huì)出現(xiàn)一層Zn0薄膜，并對(duì)鐵塔的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，避免發(fā)生生銹和腐蝕等現(xiàn)象。
3、結(jié)語
總之，輸電線路運(yùn)行是否可靠和穩(wěn)定，直接關(guān)系著電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并對(duì)人們?nèi)粘Ｉ睢⒐I(yè)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展影響很大。輸電線路在自身特點(diǎn)影響下，實(shí)際運(yùn)行中會(huì)發(fā)生各種故障，需要認(rèn)真分析導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)運(yùn)行故障的原因，根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)的解決措施。只有這樣才能減少各種因素對(duì)輸電線路的影響，實(shí)現(xiàn)輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]孫傳江.輸電線路運(yùn)行安全影響因素和防治措施[J].科技傳播，2016，（01）：106-112.
[2]鄧世杰.輸電線路運(yùn)行安全影響因素分析及防治措施探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2016，（12）：227.
