在线监测技术在输电线路运维中的应用

田伟 沈志伟

【摘 要】随着我国经济发展越来越快，人们对供电的数量以及质量提出比较高的要求。因为受到环境和地域制约，输电线路设计的路径不但变化多端，还受到比较恶劣的自然条件。这就造成了输电线路受到各种威胁。因此，本文设计了输电线路在线监测系统，最后分析了我国输电线路运维中在线监测技术的应用，分别包含：覆冰在线监测技术的应用，杆塔倾斜监测技术的运用，视频在线监测技术的运用等。

【关键词】输电线路;线路运维;在线监测技术

在输电线路当中，各类电气元件以及电力设备和电缆随着使用时间的延长而不断老化，其严重对输电线路稳定性以及有效性带来影响。在传统的运维管理模式当中，维护人员的周期性巡视尽管能够对设备隐患进行发现，然而受到自身局限性的制约，对输电线路在比较特殊环境当中不能更好的实现有效监测，同时对线路走廊外力改变在巡视的时候不能有效的进行掌握，进而让输电线路容易由于缺少监测而在下个巡视开始前就出现一些故障[1]。由于传统管理模式存在的问题，对输电线路运行环境，其中包含风向、温湿度以及风俗等、绝缘子的污秽状况和周围施工情况等，按照具体的参数制作出了一类实时的监测系统，对线路当中的异常状况实时的进行监测和报警，进而确保输电线路更强的可靠性以及供电质量，最终提高运维管理水平[2]。

一、输电线路在线的监测系统设计

（一）在线监测系统的设计

输电线路在线的监测系统主要由下面几个方面构成，分别为监测中心、线路采集终端、通信网络和各类传感器。通过电力系统诊断技术带来设备状态信息，进而对线路当中的一场情况来进行判断和监测[3]。一般情况下，在采集外部环境信息之后，通过卫星的通信网络将其送到监测中心，接着通过系统软件对得到的信息进行分析和归纳，最后利用对应修正理论来进行试验和模型，有效的判断输电线路运维状态。在线监测过程中，如果出现线路异常、故障和缺陷等问题，系统将会及时的发出预警信息，另外分析存在的原因并且对位置进行确定，进而更好让专业人员来抢修电路设备，进而避免事故出现蔓延，大大提高了输电线路更强的可靠性。

（二）在线监测系统的基本原理

由于输电线路在遭受自然灾害、缺陷发展与污秽积累等破坏下，电力设备会在物化与电气等方面呈现出一定的征兆以及少量渐进的发展过程，因此在将相应信息及时采集并经处理分析后，以具体数值大小与变化趋势为依据便可对设备的当前状态与剩余寿命进行准确预测，及时发现潜在隐患并发出预警信息，其为在线监测技术原理。在现代输电线路中，由于电力设备种类较多且结构差异明显，因此对被测信号的抽取与转换（目的是让监测装置可以识别）需借助于多种形式的传感器，然后通过电缆传送，实现监测装置的实时接收。

二、我国输电线路在线监测技术的应用

（一）覆冰在线监测技术的应用

这种技术是针对导线的覆冰状况实施实时监测，从而保证在天气状况比较恶劣的条件下能够实现对高压输电线路和变电站绝缘子等覆冰状况实施实时在线监测。充分利用科学先进的监测分析方法以及建立数学模型从而分析监測数据信息，将有可能出现冰雪灾害的线路提前进行预测，并及时向有关输电线路维护工作人员进行报警，从而有效预防断线、倒塔、冰闪以及舞动等各种灾害事故造成的伤害。覆冰在线监测技术的基本工作原理是：监测导线倾斜角以及弧垂等有关数据信息，根据线路参数以及输电线路情况等进行研究分析，然后计算覆冰的重量以及厚度等相关技术参数，从而判定覆冰的危险级别，及时发出准确的除冰信息预警。除此之外，充分结合线路拉力的状况观测覆冰的具体情况，将拉力传感器安装在绝缘子串上，并对导线在覆冰以后的受力状况进行实时监测，同时对当地环境的温、湿度以及风向等数据及时进行采集，将收集到相关数据信息集市汇总并传递到监控中心，经过处理与分析，尽快预报输电线路冰情状况，从而发出除冰警报。

（二）杆塔倾斜监测技术的运用

矗立在矿山采空地区上面的输电线路的杆塔因为受到自身重力、外部自然力等各种干扰因素产生的影响，容易造成岩体错位、地面裂隙、滑坡等一些地质自然灾害，导致矿山采空区的杆塔出现倾斜、甚至导致地基产生变形等，严重影响到输电线路的安全。而利用全球移动通信系统，可以对杆塔倾斜装置进行实时监测，并及时发出预警信号。在等级为220kV电压的输电线路中，杆塔倾斜监测技术已经获得了非常广泛的运用，从而使得杆塔变形以及倾斜等状况能够及时被发现，保证输电线路的安全稳定运行。

（三）导线微风振动监测技术的运用

导线微风振动往往会造成高压输电线路出现疲劳而断股，尽管其看似对输电线路不会产生太大的破坏力，然而其破坏往往比较隐蔽，长时间的不断积累，对高压输电线路造成的破坏性会变得更加严重。微风监测技术的基本工作原理是导线监测振动仪可以对导线以及线夹触点以外的适当距离的导线实施监测，特别是其对线夹弯曲的频率、振动幅度以及输电线路周边的风速、风向以及温度、湿度等各项的气象参数，根据导线自身的力学特点，对微风振动的具体状况、疲劳寿命等加以分析、研究以及判断。导线微风振动监测技术的运用不仅可以预防微风振动造成的危害，还可以为输电线路的防震设计提供技术依据。

（四）导线风偏舞动在线监测技术的运用

导线风偏舞动在线监测系统主要包括气象采集与风偏采集单元、子站以及数据信息处理等系统构成，通常在杆塔之上安装气象采集单元以及子站，而在导线上安装风偏采集单元。通过对气象风偏角、参数以及倾斜角等有关数据信息进行采集，利用无线网络传输到数据处理系统及时进行处理。运用导线风偏舞动在线监测技术，便于运行部门在特殊状况下采取相应的措施，此外，也为输电线路设计过程中综合考虑设计预防水平、气候环境条件等提供科学合理的技术依据。

（五）视频在线监测技术的运用

视频在线监测系统一般安装在人口比较密集区、林区以及那些交通事故发生比较频繁的地段，实时监测周边的状况，及时找出对输电线路构成威胁的行为，并能够及时采取纠正预防措施。视频在线监测技术必须借助视频压缩以及数据传输等相关技术，从而对输电线路本体状况以及周边环境参数及时进行监测。然而在视频监测的实践运行过程中，出现了数据传输量比较小、现场视频难以自行控制、信号不稳定等各种状况，伴随CDMA以及3G网络技术的迅猛发展，充分利用无线传输使得输电线路的远程实时监控可以实现。

三、结语

总而言之，从目前中国的在线监测技术的研究与开发进程来看，在杆塔倾斜、覆冰、导线微风振动与风偏舞动以及视频在线监测技术等方面取得了十分重大的突破，并获得了非常广泛的应用，然而其标准化以及稳定性等相关问题亟需得到解决。

【参考文献】

[1]黄新波，陈荣贵.输电线路在线检测与故障诊断[M].中国电力出版社，2008.

[2] 黄新波，张国威.输电线路在线监测技术现状分析[J].广东电力，2009，（1）.

[3] 毋耀宗.浅谈输电线路在线监测技术现状[J].科技创新与应用，2015，（06）：120.