淺談電力系統(tǒng)中輸電線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

張勇

摘要：輸電線路具有布局范圍大、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、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)的安全運(yùn)行。這就要求電力工作者實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，盡快恢復(fù)電力運(yùn)行，把損失降到最低。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);輸電線路;監(jiān)測(cè)檢查施工技術(shù)

輸電線路具有布局范圍大、電力需求多樣、線路距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，沿途各種災(zāi)害現(xiàn)象都有可能發(fā)生，導(dǎo)致線路線路受損甚至供電中斷，能否保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。這就要求電力工作者實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，盡快恢復(fù)電力運(yùn)行，把損失降到最低。在此談一談幾種輸電線路的監(jiān)測(cè)技術(shù)及做法：

一、輸電線路的監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.輸電線路動(dòng)態(tài)增容的監(jiān)測(cè)技術(shù)

在我國，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，因此必須要建立動(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?？梢酝ㄟ^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.輸電線路的施工弧垂觀測(cè)技術(shù)

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)得得天頂角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。

二、輸電線路的檢查要點(diǎn)

1.輸電線路的檢修模式

輸電線路檢修模式是變線為點(diǎn)，因此在對(duì)輸電線路的檢修時(shí)，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)，售后保障好的檢測(cè)設(shè)備;同時(shí)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;但也要選擇絕緣端子老化率小于3‰，且絕緣爬距滿足國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的線路。

具體如下：①絕緣子檢測(cè)有在線、離線檢測(cè)，具體分為分布電壓和零值電阻檢測(cè)。檢測(cè)周期為：連續(xù)4年為2‰～3‰的老化率的，每?jī)赡暌淮?連續(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，不放過絲毫漏洞，確保電力系統(tǒng)的順安全運(yùn)行。

2.架空輸電線路的檢修

線路檢修完全按照國家和地方的相關(guān)規(guī)范來執(zhí)行，定期檢查、維護(hù)。如《設(shè)備狀態(tài)檢修管理規(guī)定（試行）》《輸變電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則（試行）》《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）》《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作驗(yàn)收細(xì)則》《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理規(guī)范》《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修績(jī)效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》等。

絕緣檢修主要是緣子瓷質(zhì)端子的清潔，據(jù)國家相關(guān)監(jiān)測(cè)污染區(qū)域的劃分標(biāo)準(zhǔn)，1（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)35kV設(shè)備檢修要配合2.4cm/kV，Ⅲ級(jí)的66kV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，金屬檢測(cè)一般還是通過專業(yè)的人工定期巡視、排查來完成的。

3.輸電線路的防雷監(jiān)測(cè)

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。現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)達(dá)引領(lǐng)了避雷器裝置的進(jìn)步，國內(nèi)外都選用了硅膠制作的避雷器，既安全又實(shí)用，但安裝前要做好交接試驗(yàn)、帶電試驗(yàn)等。

總之，通過以上的各種輸電線路的監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)供電線路故障，在第一時(shí)間內(nèi)把故障排除，恢復(fù)電力運(yùn)行，把損失降到最低，為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展提供了基礎(chǔ)的保障。