浅谈电力系统中输电线路实时监测技术的应用

张勇

摘要：输电线路具有布局范围大、电力需求多样、线路距离长等特点，一旦受到大风、冰雪、山体滑坡等严重自然灾害的影响，线路很可能受损甚至中断，影响着电力系统的安全运行。这就要求电力工作者实时监测线路运行状况，及时发现问题，尽快恢复电力运行，把损失降到最低。

关键词：电力系统;输电线路;监测检查施工技术

输电线路具有布局范围大、电力需求多样、线路距离长等特点，沿途各种灾害现象都有可能发生，导致线路线路受损甚至供电中断，能否保证电力系统的安全运行。这就要求电力工作者实时监测线路运行状况，及时发现问题，尽快恢复电力运行，把损失降到最低。在此谈一谈几种输电线路的监测技术及做法：

一、输电线路的监测技术

1.输电线路动态增容的监测技术

在我国，经济和文化发达地区的用电量明显高于其它地区，用电高峰期的用电限制问题非常严重，很多电力系统的输电线路都存在着电力输送容量受限制的制约。在酷暑严寒等高温、低温气象条件下，输电线路的导线极易发生损坏，因此必须要建立动态增容检测系统，根据数学中的建模计算出导线的最大电容量，对输电线路的温度，张力以及环境温度、湿度、气压、风速等进行严密的监测，必须建立一套完整的输电线路动态增容监测系统。

输电线路动态增容监测包括气象监测、导线温度监测和导线拉力监测等。气象监测是通过实时监测运行中电力系统输电线路的天气条件和气象环境。如光照、风速、雨雪、阴晴、是否发生冰雹等状态。所有的气象监测设备和高压的输电线路没有直接的接触，削弱了监测设备受高压影响的程度。需要注意的是，每隔一段时间都要对风速计量仪表进行校准，因为整个气象监测系统非常容易受到风速计量仪表精确度的干扰。导线温度监测是利用导线的热导方程和温度测量设备测得的基础数据进行计算，得到最大载流量。监测好操作、计算简便。需要引起注意的是随着线路距离的拉开，导线与风向的夹角会有较大的变化。导线拉力是利用高压导线之间加载的拉力测量仪器，能够在较短时间内测出导线的水平拉力。可以通过拉力方程计算出导线的温度，拉力监测优点就是能够测得整体的环境温度，减少了气象监测位置的数量布置，需要注意的是拉力传感器必须在输电线路空载的条件下才能进行安装。

2.输电线路的施工弧垂观测技术

弧垂是指输电线路悬挂曲线内的任意一点到两个支撑悬挂物间的距离，架空的输电线路架设是利用杆塔等支撑物将导线悬挂在支撑物之间，时间长了悬挂点间就容易松弛，出线弧垂现象。电力工程师不论是在施工还是系统运行中都会遇到监测弧垂的问题。

输电线路弧垂的监测方法主要有两种：等长法和角度法。等长法主要是把弧垂板绑定在观测档的第2基杆上，绑定顺序是先绑比较高的杆塔，后绑低处的，观测原理是三点一线原理。观察者站立的位置应该在弧垂板与观察杆塔在同一个面上。这样做既能避免虚光现象，又能增加观测准确度。角度法是指确定好观测杆塔后，查出观测点杆塔行将要观测的挂线横担高度定义为h1，测量仪测得得天顶角90°时，测量仪器高度定义为h2，横担至滑轮槽高度定义为h3，根据公式a=h1-h2-h3，計算出仪器到滑轮槽的高度a，来提高监测的准确性。

二、输电线路的检查要点

1.输电线路的检修模式

输电线路检修模式是变线为点，因此在对输电线路的检修时，要求检修人员熟练掌握电力知识，懂得在线和离线检修方式。输电线路检修原则为首先要选择好交通方便便于维修的线路，选择质量优，售后保障好的检测设备;同时要考虑一旦整个电力系统跳闸后对系统运行安全影响相对较小的输电线路;但也要选择绝缘端子老化率小于3‰，且绝缘爬距满足国家电力行业标准的线路。

具体如下：①绝缘子检测有在线、离线检测，具体分为分布电压和零值电阻检测。检测周期为：连续4年为2‰～3‰的老化率的，每两年一次;连续4年在2‰以内的老化率的，每4年一次，不能超过5次。②跨越物监测要根据巡视线路状态及时修正被跨越物地点、位置、与电力和通讯线的交叉角、距离。③雷电监测：认真分析雷电系统显示的基础数据，如雷密度、雷电日、时间、电流强度等。④导地线和金具监测：采用，红外线监测导地线、连接金具的温度值。⑤杆塔监测：监测内容包括杆塔倾斜度、挠曲度、砼杆裂纹、铁件腐蚀、杆塔和拉盘基础位移值、基础冲刷情况等。输电线路的检修工作复杂而突变，专业人员一定要耐心检修，不放过丝毫漏洞，确保电力系统的顺安全运行。

2.架空输电线路的检修

线路检修完全按照国家和地方的相关规范来执行，定期检查、维护。如《设备状态检修管理规定（试行）》《输变电设备风险评估导则（试行）》《输变电设备状态检修辅助决策系统建设技术原则（试行）》《输变电设备状态检修工作验收细则》《输变电设备状态检修试验规程》《输变电设备在线监测系统管理规范》《输变电设备状态检修绩效评估标准》《输变电设备在线监测系统技术导则》等。

绝缘检修主要是缘子瓷质端子的清洁，据国家相关监测污染区域的划分标准，1（级以上污区设备可以免除清扫，环境清洁度达标，减少了绝缘端子检修的工作量。0-Ⅰ级污区35kV设备检修要配合2.4cm/kV，Ⅲ级的66kV设备配合2.1cm/kV;Ⅲ级以上的污区：110kV～220kV绝缘检修配备为1.78cm/kV。此外的电气连接检修一般是通过红外监测技术辅助，金属检测一般还是通过专业的人工定期巡视、排查来完成的。

3.输电线路的防雷监测

主要是对外电源的改善和避雷装置的选择，可以采用更换电路中的零值瓷瓶，在保证对地距离足够的条件下对所有的杆塔增添绝缘子，这样可以明显改善输电线路中的绝缘即接地水平。现在技术的发达引领了避雷器装置的进步，国内外都选用了硅胶制作的避雷器，既安全又实用，但安装前要做好交接试验、带电试验等。

总之，通过以上的各种输电线路的监测技术的应用，能及时的发现供电线路故障，在第一时间内把故障排除，恢复电力运行，把损失降到最低，为国家的经济建设和发展提供了基础的保障。