【摘要】輸電線路在線系統(tǒng)和故障診斷裝置對(duì)線路問題的預(yù)防和處理有著重要作用。本文分別對(duì)線路檢測(cè)系統(tǒng)、信息傳輸、故障診斷的現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，最后指出了在這方面存在的問題以及在以后發(fā)展中應(yīng)該注意的方向。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；在線監(jiān)測(cè)；故障診斷

輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過無線的方式采集輸電線路運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)以及其周圍的氣象環(huán)境等參數(shù)，并利用線路在線監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)在線進(jìn)行分析輸電線路存在的缺陷和潛在危害，并在圖形上進(jìn)行特殊展示和信息查看，協(xié)助運(yùn)行部門對(duì)輸電線路進(jìn)行有效的維護(hù)。

一、信號(hào)傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀

（一）污穢監(jiān)測(cè)

污閃對(duì)于線路的外絕緣有著特別大的影響，在泄漏電流嚴(yán)重的情況下，絕緣子就容易發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象造成的事故僅在雷電災(zāi)害之下，但是它帶來的損失卻是雷電災(zāi)害的10倍。在我國(guó)監(jiān)測(cè)方法主要有兩類，接觸式和非接觸式監(jiān)測(cè)。非接觸式指利用激光、超聲波、無線電波等方式在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，花費(fèi)的成本比較高，受到環(huán)境的干擾比較大，監(jiān)測(cè)不夠全面。

（二）弧垂監(jiān)測(cè)

它對(duì)于線路的設(shè)計(jì)以及線路的運(yùn)行都有著重要的意義。溫度、承受力、覆冰情況以及環(huán)境中風(fēng)速等等這些因素都會(huì)對(duì)導(dǎo)線的弧垂度有影響，垂度小會(huì)使線路的承受力過大，影響它的性能，而垂度過大則說明離地面太近，會(huì)影響線路安全。

（三）舞動(dòng)監(jiān)測(cè)

受周圍環(huán)境的影響。導(dǎo)線常常會(huì)發(fā)生舞動(dòng)的情況，并且舞動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)、幅度較大。頻繁舞動(dòng)會(huì)對(duì)線路造成損壞，帶來嚴(yán)重的事故。對(duì)這種現(xiàn)象主要有兩種監(jiān)測(cè)方式：一是收集視頻圖像，對(duì)這些圖像進(jìn)行識(shí)別；二是利用傳感器收集與線路舞動(dòng)有關(guān)的參數(shù)。對(duì)于前一種方法來說，雖然它的信息收集比較直觀，但由于對(duì)圖像處理的技術(shù)還不成熟，算法不完善等因素，導(dǎo)致它沒有很高的精確度。而后者可以對(duì)導(dǎo)線舞動(dòng)的各種信息進(jìn)行收集和監(jiān)測(cè)，更加精準(zhǔn)。

二、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與故障診斷

（一）導(dǎo)線舞動(dòng)與風(fēng)偏監(jiān)測(cè)

輸電線路的舞動(dòng)是由于空氣動(dòng)力不穩(wěn)定而產(chǎn)生的現(xiàn)象，是輸電線路在運(yùn)行中因自然條件作用而發(fā)生的一種比較嚴(yán)重的現(xiàn)象。導(dǎo)線舞動(dòng)一旦形成，持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，一般可達(dá)數(shù)小時(shí)，會(huì)引發(fā)導(dǎo)線鞭擊、燒傷、斷股、斷線，金具嚴(yán)重磨損、斷裂，桿塔傾倒、線路跳閘等，對(duì)輸電線路造成極大的破壞，易造成大面積停電等嚴(yán)重事故。而輸電線路的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在導(dǎo)線舞動(dòng)和風(fēng)偏監(jiān)測(cè)中可做到：（1）在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線絕緣子串風(fēng)偏角度、導(dǎo)線跳線、仰角參數(shù)的同時(shí)，結(jié)合微氣象環(huán)境參數(shù)和線路相關(guān)參數(shù)算出導(dǎo)線距塔體最小電氣間隔和相間距離，為防止因風(fēng)偏引發(fā)的放電事故提供數(shù)據(jù)支持，及時(shí)補(bǔ)救線路缺陷。（2）結(jié)合線路周圍微氣象環(huán)境參數(shù)和導(dǎo)線覆冰情況，一旦發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線舞動(dòng)幅度超出標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)分析線路是否發(fā)生舞動(dòng)危害，并發(fā)出報(bào)警信息，避免發(fā)生相間放電、倒塔等危害。

（二）導(dǎo)線弧垂監(jiān)測(cè)

輸電線路的弧垂過小或者過大都將影響輸電線路的安全運(yùn)行。當(dāng)弧垂過小時(shí)，導(dǎo)線承受的應(yīng)力過大，在冬季氣溫過低時(shí)可能造成斷線事故。當(dāng)弧垂過大時(shí)，不能保證導(dǎo)線對(duì)地面的安全距離，大風(fēng)時(shí)還有可能造成短路事故。導(dǎo)線弧垂受溫度、應(yīng)力、覆冰厚度、動(dòng)態(tài)增容、環(huán)境風(fēng)速等因素影響。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用傾角法，即采用角度傳感器測(cè)量弧垂。該方法的原理是：線路覆冰時(shí)導(dǎo)線弧垂的增加最明顯。（1）采集導(dǎo)線角度、弧垂參數(shù)，結(jié)合輸電線路相關(guān)線路參數(shù)和微氣象環(huán)境參數(shù)，并利用輸電線路相關(guān)狀態(tài)方程計(jì)算，得出導(dǎo)線覆冰后的比載、覆冰平均厚度和覆冰重量等覆冰參數(shù)。一旦發(fā)現(xiàn)覆冰厚度和重量超標(biāo)，發(fā)出除冰報(bào)警信息，并通知線路運(yùn)行部門及時(shí)采取措施，避免發(fā)生覆冰導(dǎo)致的倒塔和舞動(dòng)等危害。（2）監(jiān)測(cè)輸電線路周圍的氣象環(huán)境狀況，包括環(huán)境溫度和濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、光輻射強(qiáng)度、雨量以及大氣壓力，對(duì)超標(biāo)的參數(shù)進(jìn)行報(bào)警，為線路運(yùn)行狀態(tài)情況如導(dǎo)線弧垂、溫度、風(fēng)偏、覆冰、舞動(dòng)、導(dǎo)地線微風(fēng)振動(dòng)、桿塔傾斜等提供氣象環(huán)境數(shù)據(jù)。

（三）絕緣子監(jiān)測(cè)

通過電流傳感器從絕緣子中取得泄漏電流信號(hào)，絕緣子運(yùn)行狀態(tài)綜合監(jiān)測(cè)終端定期采集泄漏電流信號(hào)，放大和濾波過的信號(hào)經(jīng)隔離之后進(jìn)入中央處理器的模擬——數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器件。絕緣子運(yùn)行狀態(tài)綜合監(jiān)測(cè)終端完成監(jiān)測(cè)點(diǎn)絕緣子污穢信息的采集、存儲(chǔ)和傳輸?shù)墓δ?。每個(gè)桿塔絕緣運(yùn)行狀態(tài)綜合監(jiān)測(cè)終端可監(jiān)測(cè)1～6串獨(dú)立絕緣子。（1）鹽密的測(cè)量是使用置于空氣中的高純度石英棒，即一個(gè)大氣為包層、以棒為芯的多模介質(zhì)光波導(dǎo)。在石英棒上無污染時(shí)，由光波導(dǎo)中的基模和高次模同時(shí)傳輸光的能量。其中絕大部分能力在光波導(dǎo)的芯中傳輸，只有少部分光能沿芯包界面的包層傳輸，類似于光纖通訊中的光傳輸機(jī)理。當(dāng)鹽密度相同情況下，隨灰密的增加絕緣子的污閃電壓呈下降趨勢(shì)。（2）復(fù)合絕緣子監(jiān)測(cè)：采取在復(fù)合絕緣子的棒芯植入光纖傳感器或在生產(chǎn)過程中埋入光纖傳感器的模式，通過試驗(yàn)來測(cè)試棒芯中光纖傳感器的波長(zhǎng)變化和應(yīng)力變化來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路覆冰，在線復(fù)合絕緣子的運(yùn)行狀況、導(dǎo)線重力等現(xiàn)場(chǎng)的一系列情況。

三、結(jié)語

輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸電設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為故障診斷提供了全面的判斷。同時(shí)通過輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)積累輸電線路運(yùn)行資料，幫助線路運(yùn)行部門制定合理的檢修時(shí)間間隔和預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃，有利于提供輸電線路的維護(hù)和管理水平。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：張平（1963.06—，男，重慶人。