架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

王志斌 國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司恩施供電公司

電力系統(tǒng)對(duì)輸電線路的應(yīng)用要求相對(duì)較多，輸電線路分布較廣，且對(duì)電能運(yùn)輸有較大的支撐影響，所以架空線路相對(duì)較多，可見(jiàn)架空輸電線路的關(guān)鍵影響。線路要穿越不同地區(qū)，不能保障運(yùn)行的環(huán)境，需要定期進(jìn)行維護(hù)管理，才能保障系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。深入分析架空輸電線路的運(yùn)行情況，會(huì)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期在人為因素、動(dòng)植物影響等情況之下，輸電線路的絕緣水平以及受力情況不能滿足運(yùn)行要求，如果受到極端天氣的影響，很有可能在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)其他的故障問(wèn)題，明確新技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的有效方式，優(yōu)化監(jiān)測(cè)管理模式，對(duì)電力企業(yè)發(fā)展有積極影響，但是輸電線路的整體監(jiān)測(cè)水平不佳，還需要結(jié)合實(shí)踐探索技術(shù)優(yōu)化方案，對(duì)此筆者開(kāi)展分析探討如下：

一、架空輸電線路監(jiān)測(cè)實(shí)際情況分析

分析電網(wǎng)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)現(xiàn)輸電線路是基本構(gòu)成元件，輸電線路的狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性有關(guān)鍵影響?，F(xiàn)如今人們對(duì)電力資源的需求不斷增多，變電設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)完善應(yīng)用，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)成熟化、信息化的目標(biāo)。但輸電線路應(yīng)用監(jiān)測(cè)以及管理，仍然會(huì)使用粗放型的管理模式，不能滿足智能電網(wǎng)的實(shí)際需要，導(dǎo)致智能電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展受到影響[1]。這是電能穩(wěn)定傳輸?shù)幕緲?gòu)成要件，導(dǎo)線的運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)影響線路整體的安全性、穩(wěn)定性，因此要做好導(dǎo)線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

分析現(xiàn)階段架空輸電線路監(jiān)測(cè)情況，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理常用的監(jiān)測(cè)方式是人工監(jiān)測(cè)或人工巡視的方式。依靠人工處理開(kāi)展相關(guān)工作，首先會(huì)耗費(fèi)企業(yè)單位大量的人力與物力，而且消耗時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致各種誤差問(wèn)題。利用人工處理的方式，巡視周期相對(duì)較長(zhǎng)，短時(shí)間之內(nèi)不能發(fā)現(xiàn)細(xì)微的差異，而且受到自然天氣的影響也相對(duì)較大。如果是在極端天氣之中，有樹木行程遮蓋，那么在技術(shù)人員需要穿過(guò)障礙物，這種情形之下，采用人工巡視的方式，未能將系統(tǒng)運(yùn)行的問(wèn)題第一時(shí)間處理，導(dǎo)致系統(tǒng)各種故障問(wèn)題產(chǎn)生。同時(shí)，在極端天氣時(shí)人工巡視安全風(fēng)險(xiǎn)較大，如筆者所在地區(qū)為山區(qū)，冬季本身氣候條件有限，且路線很容易受到冰雪的侵蝕，而且線路下的路面也可能會(huì)出現(xiàn)道路結(jié)冰等問(wèn)題，給巡視人員的出行造成了極大的困難，人工巡視中發(fā)生人身傷害的事件時(shí)有發(fā)生。進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理的最終目的，是明確故障所在位置，并應(yīng)用有效的技術(shù)處理方法。經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)之后能將故障隱患排查，避免其他安全隱患問(wèn)題出現(xiàn)。為達(dá)成這一工作目標(biāo)，要落實(shí)在線監(jiān)測(cè)工作，利用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)輸電線路進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。因此需要將自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建，與架空輸電線路中的關(guān)鍵位置配合，明確未來(lái)的監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)。

架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象，是對(duì)架空輸電線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。包含塔桿、架空地線、絕緣子等構(gòu)成部分。對(duì)線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，能第一時(shí)間獲得線路運(yùn)行狀態(tài)，分析導(dǎo)線溫度、環(huán)境溫度、風(fēng)力影響等等。由于我國(guó)不同地區(qū)的環(huán)境、天氣的差異相對(duì)較大，利用有效監(jiān)測(cè)技術(shù)，完成架空導(dǎo)地線微風(fēng)振動(dòng)的系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)管理工作，電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的工作效率顯著提升。由于雷電監(jiān)測(cè)的涉獵范圍較廣，且這一類故障問(wèn)題的危害性相對(duì)較高，政府以及相關(guān)部門，也需要圍繞工作要點(diǎn)優(yōu)化策略，應(yīng)用聯(lián)網(wǎng)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，明確線路運(yùn)行的整體情況。

二、架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的有效方法

（一）覆冰厚度監(jiān)測(cè)

覆冰厚度監(jiān)測(cè)是架空線路監(jiān)測(cè)的不可忽視的工作內(nèi)容，分析產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，會(huì)發(fā)現(xiàn)在我國(guó)南方地區(qū)，會(huì)因?yàn)槎嘤暌约皽囟鹊捏E降，導(dǎo)致大面積停電的問(wèn)題出現(xiàn)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)管理。覆冰厚度的監(jiān)測(cè)，可以使用稱重法、傾角法兩種方法。進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，分析絕緣子串懸掛荷載，最終的目的是構(gòu)建模型，監(jiān)測(cè)冰雪的厚度以及具體的分布情況，利用覆冰的分布特征以及規(guī)律，避免系統(tǒng)運(yùn)行階段的破冰工作，擾亂各項(xiàng)工作的秩序，當(dāng)然覆蓋深度監(jiān)測(cè)也極為關(guān)鍵是在重點(diǎn)區(qū)域的分配與管理，尤其是對(duì)過(guò)往重冰災(zāi)的線路段等附近區(qū)域的監(jiān)測(cè)管理工作，保障系統(tǒng)運(yùn)行效率[2]。

（二）桿塔傾斜監(jiān)測(cè)管理

桿塔傾斜監(jiān)測(cè)裝置，使用雙軸傾斜傳感器，測(cè)量在不同的傾斜角度的斜角角度，能夠給狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行，奠定良好的條件，由此一來(lái)應(yīng)用技術(shù)手段，能有效明確桿塔的傾斜特點(diǎn)以及基本規(guī)律。分析導(dǎo)致桿塔傾斜的主要原因，提出桿塔糾偏的有效措施，避免桿塔傾斜在影響線路應(yīng)用效果的同時(shí)，對(duì)道路交通以及環(huán)境結(jié)構(gòu)帶來(lái)負(fù)面影響。桿塔傾斜監(jiān)測(cè)裝置要根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)，選擇適宜的安裝位置，主要安裝的部位集中在，易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的區(qū)域。

（三）導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)

導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)是現(xiàn)如今架空線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的工作要點(diǎn)，導(dǎo)線舞動(dòng)會(huì)導(dǎo)致線路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響，結(jié)構(gòu)組成要件，也有可能會(huì)受到其他因素的影響。進(jìn)行舞動(dòng)監(jiān)測(cè)管理，分析在舞動(dòng)過(guò)程中的線路變化規(guī)律，確定技術(shù)管控方案。當(dāng)然在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，也需要實(shí)施多監(jiān)測(cè)設(shè)備配合的方式，確定線路的結(jié)構(gòu)組成要件，避免受到且系統(tǒng)其他因素的影響，針對(duì)線路輸送較大的區(qū)域，或者分析已經(jīng)發(fā)生或容易發(fā)生舞動(dòng)問(wèn)題的主要區(qū)域。

三、架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)要點(diǎn)

（一）截取有效信息

了解線路的狀態(tài)信息，分析系統(tǒng)運(yùn)行情況，可以使用傳感器裝置。傳感器能將規(guī)定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，找出在系統(tǒng)運(yùn)行階段，各種運(yùn)動(dòng)要點(diǎn)的規(guī)律性特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化之后，完成信號(hào)器件以及相關(guān)裝置的應(yīng)用，利用基礎(chǔ)裝置反映監(jiān)測(cè)物體的情況，狀態(tài)信息第一時(shí)間傳入計(jì)算機(jī)設(shè)備之中。設(shè)備處于靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)，都能第一時(shí)間了解，析判斷的過(guò)程中，其中某些狀態(tài)信息比方說(shuō)位置信息等，在實(shí)踐應(yīng)用階段，根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況分析線路可能會(huì)出現(xiàn)的擺動(dòng)、傾斜等情況，都能很好地反映系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

傳統(tǒng)的傳感器包含電壓傳感器、氣流傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器等等，這種傳感器應(yīng)用，需要提前做好環(huán)境因素的判斷，不能用于架空線路之中，會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行效果?，F(xiàn)如今在光纖傳感器以及智能傳感器應(yīng)用階段，有更為精準(zhǔn)、可靠的線路運(yùn)行特征的反饋，而且這一類傳感器的體積較小、重量較輕，不會(huì)受到電磁干擾，適用于較為復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境之中，能更好地反饋架空輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，因此獲得相應(yīng)的工具條件。

（二）供電方式

在系統(tǒng)運(yùn)行階段采用數(shù)據(jù)傳輸或傳感器傳輸?shù)姆绞?，都有一定的能量要求。分析變電站以及室?nèi)布置的傳感器實(shí)際情況，在架空輸電線路傳感器各種戶外條件布置的過(guò)程中，需要應(yīng)用合理有效的供電方式，才能保障系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性[3]。采用太陽(yáng)能供電方式，是近年來(lái)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的條件，技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，控制具體的位置以及尺寸，提升電能資源應(yīng)用效果。利用感應(yīng)處理的方式，完成供電操作，是較為普遍的供電方式。監(jiān)測(cè)輸電線路電能分布情況，感應(yīng)圈電能信息第一時(shí)間獲取，傳感器在系統(tǒng)運(yùn)行階段，能合理分配電能資源，避免受到太陽(yáng)能因素的影響，不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行限制的問(wèn)題，是較為成熟的技術(shù)方案。

四、結(jié)束語(yǔ)

架空輸電線路的應(yīng)用要求諸多，而且運(yùn)行條件較為復(fù)雜，需要在各種條件之下進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，因此實(shí)踐工作的難度也相對(duì)較大。使用在線實(shí)時(shí)監(jiān)控的技術(shù)方案，能將監(jiān)測(cè)線路的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，大大提升監(jiān)測(cè)運(yùn)行的順暢性，因此在實(shí)踐階段需要將數(shù)據(jù)傳輸、供電管理等工作有效落實(shí)。構(gòu)建完善的傳輸通道，應(yīng)用適宜的傳感器，由此一來(lái)在各種狀態(tài)之下，能有效進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量與管理，保障狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的可靠性、有效性。