特高压输电线路状态监测技术的作用分析

张 政

引言

对于如今的电网体系来说，特高压输电线路是其重要的组成部分。以我国当下在特高压线路状态监测的工作情况来看，并没有形成一个较为完善的线路状态监测体系，导致特高压输电线路在状态监测、安全性、可靠性方面无法得到保障。因此，我国相关部门及专家学者们还需对该问题引起高度重视，要不断开展特高压输电线路状态监测技术的研究与实践，进一步完善特高压输电线路状态监测作业及技术应用的相关工作。在技术发展和社会需求日新月异的时代，特高压输电线路的状态监测不能一直沿用传统监测方式及技术手段，而是要基于时代发展的基本形势做出相应的改变。本文通过分析特高压输电线路在运行状态下，相应监测技术应用的效果，为准确监测、了解特高压输电线路运行状态，提供参考。

一、研究背景及意义

（一）研究背景

电力作为21世纪推动国家经济及社会发展的重要能源，电力供应的方式为电网输电。其中，特高压输电线路应用广泛，能够保障电力供应的效率及质量，但在线路运行中，要高度关注线路运行状态是否安全、可靠。对于特高压输电线路状态监测来说，重点是监测特高压输电设备运行状态，获取关键信息，并以不停电的方式监测特高压输电线路整体运行情况，这是一项专业性及技术性较高的电力系统维护工作。在用电需求量不断提高的今天，电气设备会因长期运行而发生故障等问题，出现停电现象，而停电对于社会生产和生活都有着较大的影响，对于企业来说，会使其在工作生产方面产生经济损失，而对于家庭生活来说会严重影响其正常生活与生活质量。所以，为避免出现停电现象，减少停电问题带来不必要的经济损失，在使用特高压线路进行输电时，还需运用科学合理的状态监测技术，通过实时动态监测的方式，加强对特高压输电线路的有效运维管理，有助于加强用电安全性保障。

（二）研究意义

特高压输电线路状态监测是用电运维工作中，一种新型工作形式，具有科学性与技术性特点，在实际操作中，特高压输电线路状态监测工序较为繁杂，但运维效果良好。针对野外特高压输电线路的运行，利用信息化、智能化等先进技术，以远程监测的方式，获取特高压输电线路动态变化的状态信息，根据状态监测，及时更新相关数据，并通过数据分类整合与分析处理，根据导线数据的变化，将其稳定地控制在合理范围内。若数据出现异常，状态监测系统会及时响应报警机制，将故障信息及时传递到设备运维管理部门，提供时效性保障，在第一时间准确定位线路故障位置，并采取合适的故障检修措施。目前，国内关于特高压输电线路的研究虽多，但在状态监测技术方面，尚处空白。本文通过明确特高压输电线路定义、特点，以此为基础，分析应用案例，明确监测技术在特高压输电线路状态监测中应用的效能及作用，进一步明确监测技术应用对特高压输电线路运维管理的重要性，指导相关人员在特高压输电线路运维管理中，运用合理、规范、具有科学性的监测技术，准确、有效地监测特高压输电线路运行状态，这对于特高压输电线路的运维管理具有一定的现实意义与理论参考价值。

二、特高压输电线路状态监测技术概述

（一）特高压输电线路的定义和特点

随着电力行业规模不断壮大，在电力供应方面，输电线路的种类不断增加，包括低压、高压、特高压及超高压等输电线路。特高压输电线路的界定，以输电量为评估标准，800kV及以上直流电与1000kV及以上交流电输送的电能，需在特高压输电线路中完成输送，线路长度明显比高压与超高压长。在线路分布方面，结构较为复杂，且线路所处的地理环境相对特殊，一般以野外无人区为主，长期受自然环境的影响。

特高压输电线路特点如下：（1）杆塔结构特殊。杆塔结构支撑起整个特高压输电线路，对比传统线路的普通杆塔，主要使用绝缘子材料构建，且电气间隙预留较大，杆塔的绝缘性能明显优于普通输电线路；同时，还可以使用应力强度高的导线，进一步优化杆塔性能，提高杆塔整体强度和质量；（2）导线结构特殊。普通的输电线路结构较为单一，而特高压输电线路结构以八分裂式分布为主，在杆塔结构设计布局中，采取三角排列的方式，合理设置边导线与相导线的间距，一般在20米左右，子导线和边导线、相导线应用于强度较高的间隔棒，支撑导线结构，避免出现结构变形、扭绞等问题；（3）绝缘强度要求不同。特高压输电线路使用专业化高强度玻璃绝缘子与复合绝缘子两种材料，性能优越，功能多样。

（二）监测技术的分类和原理

监测技术的功能，主要为测定、监视及监控，同时具备数据采样、分类处理等多种功能。基于监测技术的综合性与特高压输电线路运行特点，在实际监测中，需考虑环境、天气等因素的影响。目前，在特高压输电线路监测中，为准确获取线路运行状态信息，常见的技术类别有环境监测、雷击监测及绝缘子监测等技术，原理如下：

（1）环境监测技术：特高压输电线路一般处于野外环境，深受自然因素与野生动物活动的影响，为维持良好的线路运行状态，应用环境监测技术，可对输电线路周边环境进行科学性监测，全面评估周围环境因素，针对线路运行中可能产生的风险隐患，进行全面评估，提取并分析相关风险信息，为防范特高压输电线路运行环境风险提供依据；（2）雷击监测技术：监测线路运行时的雷电发生情况，密切关注雷击时产生的电磁辐射，计算得出雷电发生时间、位置及流速，绘制雷电活动地图，提前预警和采取预防措施，有助于减少极端天气对特高压输电线路的影响；（3）绝缘子监测技术：特高压输电线路在绝缘子监测中，需切断电力，应用感应器，基于光学理论监测线路绝缘材料，计算得出线路外层绝缘材料含盐量，判定外层绝缘特性，确定绝缘子是否附带污秽，为线路设备及时检修维护提供依据，提高电力供应安全性与可靠性[1]。

三、特高压输电线路状态监测技术的应用案例分析

研究选取某1000kV特高压输电线路为例，分别从绝缘子维护及杆塔维护等方面进行分析，具体如下：

（一）绝缘子维护的应用。绝缘子是特高压输电线路的重要的组成部分，作为该线路运行的核心部件，对于维持输电线路平稳的运行状态来说意义重大。若绝缘子出现故障，不仅会影响线路运行效率和质量，还会对线路整体结构造成不可逆的损伤，导致整条线路使用寿命减少，甚至引发重大用电安全事故[2]。所以，特高压输电线路状态监测技术在绝缘子维护方面的应用，针对绝缘子运行状态的监测，提取绝缘子运行信息，分析相关数据，检测绝缘子是否出现故障或异常等问题，不断更新绝缘子运行数据，并于停电状态下进行监测，一般采取灰密与等值盐密法，对绝缘子运行状态进行评估。一般使用传感器对绝缘子技术参数进行监测，将有效信息传输至数据库，处理分析相关数据，评估绝缘子表层污秽程度，若存有污秽，要及时清除，并采取合适的维护措施，清洁绝缘子表层。监测技术的应用，能够改善绝缘子维护的传统工作形式，采取更合理、规范、科学的维护方式，确保绝缘子能够正常运行，以保障特高压输电线路运行的安全性，为电力企业稳定供电，提供保障[3]。

（二）杆塔维护的应用。杆塔是支撑整个特高压输电线路正常运行的重要结构，基于特高压输电线路所处环境，杆塔常年受环境、天气等因素的影响，多种不可抗力因素可能导致杆塔倾斜，对输电线路运行质量与安全性造成负面影响。因此，在杆塔维护中，可根据监测特高压输电线路的运行状态，评估检测线路运行中可能潜在的杆塔风险。在实现电力系统运维科学化管理的同时，还能创新杆塔维护工作形式，利用监测与通信系统，制定科学化维护管理方案，构建合理、规范的杆塔监测体系，有效避免杆塔倒塌、倾斜故障等相关事故。监测体系以分析判定对杆塔变形、基础移位状态为主，通过实时动态监测的方式，为杆塔维护提供技术支持，实现杆塔故障与安全事故的有效防控，提高特高压输电线路运行的稳定性[4]。

四、特高压输电线路状态监测技术的作用分析

（一）故障预警与预防

特高压输电线路状态监测技术具有实时动态监测的特点，通过远程设备运维管理的方式，在线获取输电线路运行信息。当输电线路运行出现故障时，监测系统会及时预警，传递故障信号，为及时开展设备检修工作，提供时效性保障。同时，通过日常监管，分类整合各类数据信息，加强对特高压输电线路运行风险因素的分析和预防，提前预警可能出现或潜在的安全风险，具有故障预警与预防的作用，使输电线路运行更加安全、稳定，避免产生重大安全事故[5]。

（二）运行状态评估与优化

因特高压输电线路具有满容量、全电压及长距离输电等优势特点，在运行过程中，产生线路故障问题的原因绝大部分是与运行状态的变化有关。所以，应用特高压输电线路状态监测技术，有助于改善传统线路运行状态评估的不足，创新优化线路运行状态评估方式[6]。基于信息系统与监测系统，实现统一平台多项软件管理，准确评估特高压输电线路运行状态，优化状态监测流程和评估流程，全面改善监测设备性能，以光纤作为输电线路运行信息的传输通道，提高数据传输效率，实现高效、精准的有效监测，准确评估特高压输电线路运行状态。

（三）加强工作人员技能培训

特高压输电线路状态监测技术应用，不仅能够改善传统线路监测的不足，在实现线路故障有效预警和预防，准确评估、优化线路运行状态的同时，因监测技术涉及专业领域较多，对工作人员提出更高的技术水平与操作水平要求。因此，为实现特高压输电线路状态监测技术的高效、科学应用，电力企业必须提高对高新技术人才培训的重视程度，积极组织电力工作人员参与技能专项培训，以理论结合实践的培训方式，提高电力企业人员应用监测技术的操作水平与综合能力[7]。同时，构建科学完善的考核制度，对人员培训情况进行考核，严禁考核未通过人员参与特高压输电线路监测工作，通过加强技术人才储备，为电力事业输电线路在线监测工作提供有力支持[8]。

五、特高压输电线路状态监测技术的挑战与展望

基于科学技术未来发展趋势来看，特高压输电线路状态技术的创新与应用，将面临应用推广的一大挑战，为实现特高压输电线路状态监测技术广泛应用，还需不断完善监测技术自身性能。从电力事业未来发展来看，电力供应的安全性与可靠性仍是电力系统运行的基本要求。所以，相关部门及专家学者还需重视有关特高压输电线路状态监测技术研究工作的开展，坚持以理论结合实践分析的方式，不断完善特高压输电线路状态监测技术的性能，结合线路特殊性，制定科学有效的监测流程，才能真正消除输电过程中的危险。

结论

以我国目前的发展形势来看，用电需求量还会不断提升，为使各类用电得到保障，则需要重视用电线路运维工作的开展，推广应用特高压输电线路状态监测技术，不仅能够提高输电系统运行的安全性，还能保障输电线路的稳定性与可靠性。因此，为推动特高压输电线路状态监测技术长效发展，不断扩大该项技术应用范围，提高推广力度，电力企业在经营管理中，需根据电力供应相关需求，培养特高压输电线路运维管理的专业人才，设置特高压输电线路状态监测技术应用专业培训课程，定期组织相关部门及人员进行培训。通过加大技术人才培养力度，为特高压输电线路状态监测技术应用与发展打下坚实的人才基础。