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高压输电线路在线监测论文


高压输电线路在线监测论文 摘要:输电线路在线监测能够实现线路运行状态的实时监控。同 时借助监测平台,调度运行人员可对相应信息进行分析,对各设备的 运行状况进行准确判断,为管理人员决策提供帮助,及时排除设备故 障隐患,保障输电线路安全可靠运行。 一、引言 随着智能电网的不断建设,电力系统互联性增强,电压等级的不 断升高,如何保证远距离、大容量输电线路的安全可靠运行,防止大 停电事故的发生受到越来越广泛的关注[1]。高压输电线路主要采用 架空线,受自重、温度、风力、冰雪等自然因素的影响较大,还可能 受到气体的侵蚀,且由于铺设范围较广,管理难度大,易发生杆塔被 盗事件,上述因素容易导致输电线路安全形成隐患[1,2]。 传统的输电线路检查能够发现部分设备的安全隐患,但对维护人 员的依赖性较大,且缺乏对环境和气候等自然因素的检测,此外还存 在巡视真空期,无法掌握线路的实时变化,及时检测出可能出现的线 路安全事故。因此,实行实时在线检测,对于保证输电线路的安全稳 定运行具有重要意义[5]。 二、输电线路在线监测 常用的输电线路在线监测方法主要包括导线温度、弧垂监测,微 气象监测,微风振动监测,导线舞动监测,杆塔倾斜监测,等值覆冰 厚度监测,绝缘子在线监测等。 2.1 导线温度、弧垂监测 导线温度监测一般采用铂电阻或热敏电阻等传感器,以避免运行 线路导线或者金具过热;此外,采用该传感器可采集相应数据信息, 以实现线路动态增容。 导线弧垂监测一般采用激光传感器等,可避免输电线路对地安全 距离不足的缺陷,同时还可提供预警信息以供状态监测。 2.2 微气象监测 输电线路沿线出现大风、暴雨等恶劣天气时,由于风速、风向、 湿度等环境因素的影响, 可能导致杆塔倾斜、 开关跳闸等事故的发生, 严重时可能引起大面积停电。 为此需要对线路运行的相关参数进行有 效监测,为线路运行积累资料,同时为线路的规划运行奠定基础[3, 4]。 2.3 微风振动监测 微风振动对架空线路所造成的破坏具有很强的隐蔽性,破坏性的 长期积累易造成线路疲劳断股。为消除微风振动所带来的隐患,采取 相应的改进措施,有必要对微风振动进行在线监测,以便为线路设计 提供依据[7]。 2.4 导线舞动监测 架空输电线路运行过程中,可能由于自然环境因素等原因导致多 种灾害事故的发生。尤其是在大风、冰雪等极端气候条件下,输电线 路严重覆冰和积雪会引起绝缘子闪络、线路跳闸、断线、倒塔、导线 舞动和通信中断等事故。其中,线路舞动影响较大,可能严重损害线 路,造成金具断裂,导线落地,塔材、螺丝变形、折断,引起大面积 停电[9,18]。为此,可对线路进行舞动监测并及时预警,以便梳理 线路舞动的特点及规律,提出舞动防止措施,避免线路舞动对铁塔、 金具等相关设备的破坏。 2.5 杆塔倾斜监测 泥石流、暴雨等自然灾害或人为因素均可能引起地面裂缝、山体 崩塌等事故发生,易导致杆塔倾斜,严重影响输电线路的安全可靠运 行[10]。为及时掌握杆塔倾斜特点,分析倾斜原因,及时整改保证线 路安全运行,有必要采用传感器对其进行在线监测,以便收集数据信 息供状态监测使用。 2.6 等值覆冰厚度监测 为防止线路冰闪、断线等事故的发生,需要对输电线路进行覆冰 监测,采集相应数据信息并对其进行分析,实现对线路冰害事故的提 前预测,并及时向运行操作人员发送报警信息[10,14]。 常用的输电线路覆冰在线监测方法主要包括两种:称重法或倾角 法[3]。 (1)称重法。经线路拉力监测来反映线路覆冰状况。该方法通过 拉力传感器对导线覆冰后的受力状态进行

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