勝利油田分公司物資管理配送中心 朱金粟

隨著我國(guó)的智能電力線路技術(shù)的不斷發(fā)展，電力線路的作用越來(lái)越重要。無(wú)論是日常生活中的低壓輸送電力還是輸送電力用的高壓線纜，都會(huì)由于異常原因而出現(xiàn)損壞。由于其涉及范圍廣，且一旦出現(xiàn)問(wèn)題檢查時(shí)也具有一定的危險(xiǎn)性，因此在選擇在線檢測(cè)技術(shù)時(shí)，要在確保人員安全的同時(shí)選擇更為優(yōu)秀的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，以大幅提升在線監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和準(zhǔn)確度。通常情況下，電力線路監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用了由線路監(jiān)測(cè)設(shè)備或線路監(jiān)測(cè)基站所組成的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系。線路監(jiān)測(cè)裝置通常分為高溫監(jiān)測(cè)儀器、導(dǎo)線覆冰監(jiān)測(cè)儀器等。氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)站通常設(shè)置于基站塔內(nèi)，質(zhì)量監(jiān)督管理中心則位于本部機(jī)房?jī)?nèi)。

當(dāng)電力線路中多個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)在運(yùn)行時(shí)，一般是借助硬件接入方法研究和實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)時(shí)候的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還包括系統(tǒng)的運(yùn)行以及環(huán)境的運(yùn)行等，并且涉及到微風(fēng)振動(dòng)以及導(dǎo)線弧錘和舞動(dòng)。在應(yīng)用有關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)的時(shí)候，可按照電力線路整體性數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)行進(jìn)行全面的分析和管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)趨勢(shì)發(fā)展以及查閱和信息預(yù)警等。

1 當(dāng)前電力線路監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.1 覆冰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

覆冰在線監(jiān)測(cè)實(shí)際上是對(duì)導(dǎo)線覆冰的全局監(jiān)測(cè)，還需提供對(duì)高壓電力線路絕緣覆冰或在惡劣天氣下的實(shí)時(shí)研究。運(yùn)用解析方法和數(shù)學(xué)模型對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提前預(yù)測(cè)冰雪災(zāi)害的路徑，并將預(yù)警信息發(fā)送給專(zhuān)業(yè)的線路維護(hù)人員。

首先，覆冰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用可盡可能地防止由于各種天氣條件造成的斷線和冰閃，系統(tǒng)的原理和過(guò)程包括：首先需監(jiān)測(cè)導(dǎo)體的傾斜角度或弧錘等方法，然后大力研究數(shù)據(jù)線和傳輸線的情況。評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，給出除冰信息的預(yù)警；其次，根據(jù)線路拉力，從自身情況出發(fā)準(zhǔn)確檢測(cè)覆蓋范圍?？梢?jiàn)絕緣子串首先要裝上合適的電壓傳感器，而且還需對(duì)導(dǎo)線覆冰后受到的承載力度進(jìn)行詳盡的監(jiān)測(cè)。在同樣的情況下，需先選擇使用本地環(huán)境的濕度、溫度及風(fēng)向等多種數(shù)據(jù)信息，且還需將已收集到的信息進(jìn)行整理后再匯總到監(jiān)測(cè)中心。另外根據(jù)數(shù)據(jù)的分析或是調(diào)整需要，先將發(fā)出的電力情況提前匯報(bào)，從而給出一定的預(yù)警信息。

1.2 桿塔傾斜監(jiān)測(cè)技術(shù)

在開(kāi)采煤礦時(shí)，矗立的桿塔會(huì)受到自然力或重力的影響。當(dāng)出現(xiàn)巖體錯(cuò)位或地基變形等各種問(wèn)題時(shí)，煤礦的桿塔傾斜將影響電力線路的安全運(yùn)行。基于此，在GSM系統(tǒng)中需對(duì)鐵塔傾斜裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，研究桿塔的實(shí)際傾斜信息、提前警告，這樣就可將桿塔傾斜監(jiān)測(cè)應(yīng)用到220kV電力線路上，及時(shí)檢測(cè)桿塔的變形或傾斜，保證電力線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3 導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

首先，導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)容易使高壓電力線路出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，微風(fēng)振動(dòng)從表層看到電力線路的破壞程度，不過(guò)此種破壞情況產(chǎn)生的危害性極高，在通過(guò)長(zhǎng)期積累后對(duì)高壓電力線路產(chǎn)生的破壞性十分嚴(yán)重；其次，電力線路微風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要原理，是通過(guò)電力線路導(dǎo)線振動(dòng)儀可很好地對(duì)導(dǎo)線和線夾觸點(diǎn)間保持一定間距并進(jìn)行檢測(cè)，尤其是在對(duì)導(dǎo)線夾的彎曲頻率和振幅及與附近風(fēng)向等有關(guān)的氣象環(huán)境參數(shù)，需加大分析力度，體現(xiàn)出力學(xué)性質(zhì)的資料信息，加強(qiáng)電力線路的微風(fēng)振動(dòng)平衡狀態(tài)及延伸輸電導(dǎo)線的疲勞壽命等?？梢?jiàn)，導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)其實(shí)在消除微風(fēng)振動(dòng)帶來(lái)影響的基礎(chǔ)上，還可為有關(guān)電力線路防震設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的數(shù)據(jù)信息。

1.4 導(dǎo)線風(fēng)偏舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

電力線路導(dǎo)線風(fēng)偏監(jiān)測(cè)實(shí)際上由單元、風(fēng)偏單元等多種形式組成。安裝相關(guān)桿塔時(shí)，風(fēng)偏單元應(yīng)將電線安裝在固定位置。氣象單元和風(fēng)偏單元可統(tǒng)一傳輸風(fēng)偏角、氣象數(shù)據(jù)和氣象傾斜角的各種數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效處理。此外，風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用，使運(yùn)營(yíng)部門(mén)能夠在異常情況下制定相應(yīng)的對(duì)策。在同樣的情況下，在電力線路的設(shè)計(jì)中需考慮預(yù)先設(shè)定的預(yù)防水平和氣候條件等。

1.5 視頻在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

在這項(xiàng)技術(shù)中須提前安裝在林區(qū)或人口稠密地區(qū)，當(dāng)然也需對(duì)附近情況進(jìn)行全面檢查，找出電力線路中的各種故障因素，及時(shí)處理更正。一般情況下，電力線路在線視頻監(jiān)測(cè)應(yīng)結(jié)合視頻壓縮技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，充分實(shí)現(xiàn)電力線路實(shí)際情況或相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測(cè)。但從當(dāng)前視頻檢測(cè)到的實(shí)際狀況能看出，仍面臨這樣甚至那樣的問(wèn)題，如數(shù)據(jù)傳輸容量小、現(xiàn)場(chǎng)視頻沒(méi)方法進(jìn)行管理、信號(hào)比較弱等。但在互聯(lián)網(wǎng)科技高速發(fā)展的前提下，通過(guò)無(wú)線傳輸能最好地實(shí)現(xiàn)電力線路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

1.6 線路圖像的監(jiān)測(cè)

圖像監(jiān)測(cè)技術(shù)也是一項(xiàng)遠(yuǎn)程信息技術(shù)，通過(guò)領(lǐng)先的多媒體技術(shù)可更高效地監(jiān)測(cè)信息傳輸線路的工作狀況。一旦線路發(fā)生問(wèn)題會(huì)及時(shí)告知工作人員，從而及時(shí)處理線路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全問(wèn)題。但由于我國(guó)電網(wǎng)線路的日益擴(kuò)容，加大了線路運(yùn)營(yíng)商的巡檢與維修壓力。在巡視過(guò)程中人員會(huì)不堪重負(fù)、造成更多問(wèn)題，也阻礙人員有效巡視視場(chǎng)外的偏遠(yuǎn)地區(qū)，會(huì)給線路帶來(lái)一些安全隱患。存儲(chǔ)、處理和傳輸能力是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重點(diǎn)。由于圖像監(jiān)控系統(tǒng)需大量的數(shù)據(jù)處理，且這些數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)傳輸?shù)?，沒(méi)有太多的時(shí)間來(lái)整理數(shù)據(jù)，因此需對(duì)圖像進(jìn)行壓縮。

收集和壓縮圖像是圖像處理的關(guān)鍵部分。受到傳輸影響，也需相應(yīng)的壓縮編碼方法。只有這樣才能有效地傳輸圖像。通過(guò)壓縮可保持圖像信息的準(zhǔn)確性，去除冗余和復(fù)雜的信息，從而大大減少傳輸?shù)男畔⒘浚瑴p輕傳輸負(fù)載。目前最好的縮小方式一般是硬件縮小和軟件系統(tǒng)縮小。但由于軟件壓縮所耗費(fèi)資源多且工作效率低下，所以在實(shí)際工作中軟件壓縮使用的較少，主要是硬件壓縮。這些圖像采集卡可一起捕獲、壓縮和保存圖像，還可移除瑣碎的硬件，以便用戶可在不了解這些技術(shù)的情況下獨(dú)立工作。可自由使用，也可根據(jù)需要設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

2 配電線路故障診斷主要措施

智能定位方法。收集故障的相關(guān)信息并整理，逐步縮小故障區(qū)域，最終找到定位故障范圍的方法。智能定位法是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和支持向量機(jī)來(lái)縮小可能出現(xiàn)故障范圍的定位方法，但仍需大量投訴樣本和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)確定故障位置。

被動(dòng)定位測(cè)量方法。利用行波法、電阻法和區(qū)段查找法被動(dòng)定位，在識(shí)別供電線路故障的處理過(guò)程中，可利用配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備的完整數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，明確故障發(fā)生的具體路段。區(qū)段查找法的準(zhǔn)確率非常高。不但能獲取最準(zhǔn)確的故障區(qū)域信息，還能利用信號(hào)分析逐步縮短故障區(qū)域；當(dāng)采用阻抗法時(shí)，盡管成本極低，但供電、路徑電阻及線路負(fù)荷狀況等均會(huì)負(fù)面影響阻抗法的判別精度。

主動(dòng)式定位法。借助主動(dòng)式定位法首先要了解故障的基本信息，并運(yùn)用S注入法、中性點(diǎn)脈寬注法和交流綜合注入法來(lái)分析傳回的信號(hào)，以分析故障的基本信息。主動(dòng)式定位法通過(guò)信號(hào)回傳的信號(hào)來(lái)分析故障的種類(lèi)、位置等信息。在使用時(shí)要根據(jù)當(dāng)前的情況來(lái)選擇具體的主動(dòng)定位方法以節(jié)省成本，提升故障反饋信息的精度，為及時(shí)維修提供了寶貴的時(shí)間。

監(jiān)測(cè)定位法。是目前為止精度最高、效果最好的一種故障診斷方式，其原理是利用實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)經(jīng)常易發(fā)生故障的位置布置檢測(cè)儀，在故障高發(fā)區(qū)監(jiān)測(cè)出現(xiàn)信號(hào)參數(shù)異常的對(duì)象，并立即生成故障記錄并發(fā)出警報(bào)，使維修人員能在最短的時(shí)間內(nèi)趕到故障目的地。但這種方法消耗的成本太高且操作復(fù)雜繁瑣，技術(shù)難度也極高。雖然能以最快最好的方式完成故障維修，但并不適用于大范圍的應(yīng)用而只能適用于一些容易出現(xiàn)故障或是一旦出現(xiàn)故障影響極大的重點(diǎn)區(qū)域。

綜上，由于電力線路在線監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)的逐步推廣，電力線路在線監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)的重要意義和實(shí)用價(jià)值也日益得到了電力企業(yè)的肯定。