孫立華

國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司中衛(wèi)供電公司，中國(guó)·寧夏 中衛(wèi) 755000

1 引言

傳統(tǒng)輸電線(xiàn)路檢修一般采取人工檢測(cè)方式，這種檢測(cè)方式較為費(fèi)時(shí)，檢測(cè)效果不夠理想，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題需要在輸電運(yùn)行過(guò)程中，直接進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)用先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，使輸電線(xiàn)路運(yùn)行檢修效果進(jìn)一步提升，滿(mǎn)足現(xiàn)代化電力企業(yè)需求，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)供電。

2 在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用亟需解決的主要問(wèn)題

2.1 在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)存在穩(wěn)定性不強(qiáng)的問(wèn)題

有關(guān)調(diào)查結(jié)果表明，在線(xiàn)檢測(cè)裝置因?yàn)槿菀资艿絺鞲衅?、工作電源以及通信等各種因素的影響，其穩(wěn)定性還存在一定的不足之處，對(duì)于在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)推廣應(yīng)用產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。除此之外，還有電路設(shè)計(jì)、無(wú)線(xiàn)通信以及傳感器技術(shù)等一些技術(shù)性方面的問(wèn)題也需要盡快得到解決[1]。

2.2 在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)存在標(biāo)準(zhǔn)化方面的問(wèn)題

中國(guó)的輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)還處于發(fā)展的初級(jí)階段，該領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，而在線(xiàn)檢測(cè)裝置的標(biāo)準(zhǔn)化工作卻進(jìn)步不大。要想對(duì)被檢測(cè)的設(shè)備是否需要進(jìn)行檢修加以準(zhǔn)確判斷，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)。除此之外，在線(xiàn)檢測(cè)與離線(xiàn)試驗(yàn)是不是等價(jià)，必須借助大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)。目前，輸電線(xiàn)路檢測(cè)的各個(gè)運(yùn)行部門(mén)非常關(guān)注一個(gè)問(wèn)題就是關(guān)于報(bào)警值的問(wèn)題，報(bào)警值必須充分結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)并根據(jù)有關(guān)的設(shè)備實(shí)際狀況，并且通過(guò)所安裝的檢測(cè)設(shè)備來(lái)獲得，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)確定檢測(cè)數(shù)據(jù)的波動(dòng)規(guī)律，所以不同的廠(chǎng)家所生產(chǎn)的相同的輸、變電設(shè)備其采用的生產(chǎn)工藝、原材料等并不完全相同，其檢測(cè)設(shè)備的報(bào)警值也就無(wú)法確定。大量應(yīng)用在線(xiàn)檢測(cè)裝置的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)在掌握有關(guān)數(shù)據(jù)波動(dòng)規(guī)律和實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定輸、變電設(shè)備相對(duì)應(yīng)的報(bào)警值范圍。目前在線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)與離線(xiàn)試驗(yàn)存在一定的差異，無(wú)法將離線(xiàn)試驗(yàn)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有效應(yīng)用于在線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)診斷標(biāo)準(zhǔn)中[2]。

3 輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

3.1 導(dǎo)線(xiàn)晃動(dòng)在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

輸電線(xiàn)路產(chǎn)生晃動(dòng)主要是自然風(fēng)對(duì)輸電線(xiàn)路造成的一些低頻率和大振幅的自驅(qū)型振蕩現(xiàn)象。輸電線(xiàn)路所產(chǎn)生的晃動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電線(xiàn)桿塔的支撐作用以及穩(wěn)定性降低，很容易使多束電線(xiàn)之間產(chǎn)生閃絡(luò)或者連接金屬和絕緣零件產(chǎn)生損壞等情況。在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)輸電線(xiàn)路晃動(dòng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)。遠(yuǎn)程檢測(cè)結(jié)構(gòu)的組成有桿塔式檢測(cè)分體裝置、通信體系、總臺(tái)檢測(cè)中心站等。其中，桿塔式檢測(cè)分體裝置主要就是將電路運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)中的絕緣端子串體拉伸應(yīng)力、導(dǎo)線(xiàn)位移變化加速度、側(cè)向傾角等參數(shù)實(shí)施傳送，在這當(dāng)中主要需要借助通信體系輸送到總臺(tái)檢測(cè)中心站，總臺(tái)專(zhuān)家計(jì)算機(jī)軟件按照導(dǎo)線(xiàn)所產(chǎn)生的晃動(dòng)參數(shù)結(jié)構(gòu)模型或者運(yùn)行圖像對(duì)晃動(dòng)路徑進(jìn)行計(jì)算，以此獲取輸電線(xiàn)路晃動(dòng)的振幅以及頻率等參數(shù)，并按照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際氣候?qū)蝿?dòng)等級(jí)做好合理判斷。

3.2 防外力破壞在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

在輸電線(xiàn)路線(xiàn)行保護(hù)區(qū)內(nèi)的施工、開(kāi)挖、堆取土、采石和工程爆破等情況，都是導(dǎo)致輸電線(xiàn)路外力破壞的因素。面對(duì)越來(lái)越多的外力破壞隱患，當(dāng)前防外力破壞技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)線(xiàn)路安全運(yùn)行防患未然的保障需求。因此，在輸電線(xiàn)路防外力破壞電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了更多的優(yōu)化工作，相關(guān)技術(shù)通過(guò)前端測(cè)量終端、本地報(bào)警裝置、后端顯示和預(yù)警平臺(tái)等設(shè)備的全面防護(hù)，強(qiáng)化輸電線(xiàn)路的防外力破壞功能。

3.3 動(dòng)態(tài)增容在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

現(xiàn)階段，對(duì)高壓輸電線(xiàn)路的輸送容量進(jìn)行增加主要采用靜態(tài)提溫增容及動(dòng)態(tài)檢測(cè)增容技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為一種新型的在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)，靜態(tài)提溫增容技術(shù)能夠提升高壓輸電線(xiàn)路的溫度，以此來(lái)增大輸送容量。然而，這種技術(shù)在一定意義上不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)和一些設(shè)備在應(yīng)用方面的壽命會(huì)產(chǎn)生影響，由此提出動(dòng)態(tài)增容技術(shù)。動(dòng)態(tài)增容技術(shù)能夠呈現(xiàn)輸電線(xiàn)路潮流及熱穩(wěn)定限額的變化狀態(tài)，為工作人員提供良好的數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)還能分析輸電線(xiàn)路的容量，確保輸電線(xiàn)路在運(yùn)行中其自身的輸送能量符合相關(guān)要求。

3.4 桿塔傾斜在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

桿塔傾斜在線(xiàn)檢測(cè)在高壓輸電線(xiàn)路中的應(yīng)用，主要就是對(duì)桿塔的中心線(xiàn)2/3 以及桿塔頂端順線(xiàn)和橫向傾斜角進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)按照檢測(cè)結(jié)果來(lái)建立模型，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)合理分析及統(tǒng)計(jì)，若是其大于閾值就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)。此外，如果一些區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生滑坡，應(yīng)用該技術(shù)能夠?qū)€(xiàn)路桿塔實(shí)施相應(yīng)的改造處理，并且能夠篩選出相應(yīng)的危險(xiǎn)區(qū)域桿塔，從而有針對(duì)性地進(jìn)行改造處理，有效提升整改效果。

3.5 輸電線(xiàn)路冰閃檢測(cè)技術(shù)

中國(guó)大部分地區(qū)的輸電線(xiàn)路都能遇到低溫嚴(yán)寒天氣很容易遭受寒冰覆蓋，從而出現(xiàn)冰閃故障，對(duì)此就需要對(duì)其進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)，及時(shí)排查出冰閃故障，減少因?yàn)楦脖鶎?dǎo)致的輸電線(xiàn)路故障。其中，具體的在線(xiàn)檢測(cè)原理包括以下幾點(diǎn)：

第一，憑借測(cè)試輸電線(xiàn)路的拉力來(lái)分析有無(wú)冰體覆蓋，可以將拉力傳感設(shè)備配設(shè)于絕緣子串，對(duì)應(yīng)測(cè)試出輸電線(xiàn)路被冰體覆蓋后的受力情況，并負(fù)責(zé)采集四周客觀(guān)環(huán)境各項(xiàng)指數(shù)。例如，溫度、風(fēng)力大小、適度水平等，把這些參數(shù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理與分析功能，能夠妥善地向相關(guān)人員提供覆冰反饋信息，以便采取控制措施。

第二，測(cè)試輸電線(xiàn)路的相關(guān)參數(shù)。例如，傾斜角、弧垂等集中分析輸電線(xiàn)路的覆冰情況，再對(duì)應(yīng)采集其他數(shù)據(jù)，如導(dǎo)線(xiàn)傾斜的弧度、角度等，并算出導(dǎo)線(xiàn)的重量，同其正常狀態(tài)時(shí)的重量加以對(duì)比，計(jì)算出覆冰量，也能評(píng)估出輸電線(xiàn)路的危險(xiǎn)程度[3]。

4 輸電線(xiàn)路狀態(tài)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)建設(shè)

4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

為了利用好各供電企業(yè)原有投資及建設(shè)成果，縮減原本系統(tǒng)接入的改造成本，進(jìn)而完成合理銜接，新建輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)盡可能依托原本系統(tǒng)較上層環(huán)節(jié)集中接入的技術(shù)手段，在系統(tǒng)建設(shè)起始階段，以盡可能小的成本維持系統(tǒng)運(yùn)行。依據(jù)行業(yè)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，將統(tǒng)總體架構(gòu)劃分成裝置層、接入層以及主站層三大層級(jí)。同時(shí)，結(jié)合輸電線(xiàn)路狀態(tài)檢測(cè)需求及系統(tǒng)信息組織模式，依據(jù)不同功能將系統(tǒng)劃分成CMA客戶(hù)端、CAG 客戶(hù)端以及主站系統(tǒng)三大子系統(tǒng)。

4.2 數(shù)據(jù)通道建設(shè)

因?yàn)檩旊娋€(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置環(huán)境較為惡劣，且分布范圍廣、數(shù)量眾多，因而如何保障檢測(cè)數(shù)據(jù)的有序傳輸，是系統(tǒng)建設(shè)所需解決的一項(xiàng)重要課題?，F(xiàn)階段還未有現(xiàn)成的通信系統(tǒng)可適用于檢測(cè)數(shù)據(jù)的搜集及傳輸，即便可借助大量技術(shù)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，然而還存在一些技術(shù)環(huán)節(jié)有待完善；如今可引入的通信技術(shù)尤為豐富。基于此，應(yīng)當(dāng)依據(jù)裝置與網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)情，推進(jìn)輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)裝置數(shù)據(jù)通道的建設(shè)，輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道，如圖1所示。輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)依托無(wú)線(xiàn)通信方式向不同地區(qū)輸電工區(qū)CMA傳輸檢測(cè)數(shù)據(jù)，工區(qū)CMA 經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)接入點(diǎn)及主站系統(tǒng)CMAIP 完成數(shù)據(jù)傳輸，狀態(tài)檢測(cè)主站系統(tǒng)與信息接入網(wǎng)關(guān)機(jī)依托數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交互。狀態(tài)檢測(cè)主站系統(tǒng)作用于接收及分析CMA 傳遞的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并輔助完成主站系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)裝置發(fā)出的控制指令。

圖1 輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道示意圖

4.3 主站系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

依據(jù)輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)主站系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，將主站系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)劃分成客戶(hù)端層、Web 服務(wù)器層以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層三大層次。其中，客戶(hù)端層主要由瀏覽器模塊組成，系統(tǒng)各項(xiàng)操作大多在此模塊開(kāi)展，擁有不同操作權(quán)限的用戶(hù)，可獲取對(duì)應(yīng)不同的功能。Web 服務(wù)器層主要由Web 服務(wù)器、數(shù)據(jù)接入、WCF 基礎(chǔ)通信模塊等組成，Web 服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)及管理功能，可為客戶(hù)端層提供信息依據(jù)；WCF 基礎(chǔ)通信模塊可為Web 服務(wù)器提供基礎(chǔ)通信功能。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層主要由權(quán)限控制、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)等組成，權(quán)限控制可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)權(quán)限的設(shè)置；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言描述；數(shù)據(jù)庫(kù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)所需求一系列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著電網(wǎng)的不斷改善，輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)也需要隨之完善，以滿(mǎn)足更多的實(shí)際需求。因此，針對(duì)輸電線(xiàn)路在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)的改優(yōu)研究一直在繼續(xù)。除了對(duì)原有輸電線(xiàn)路絕緣子污穢在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)、輸電線(xiàn)路氧化鋅避雷器在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)等進(jìn)行研究以外，更多是對(duì)防外力破外、故障定位等進(jìn)行探討和研究。