架空输电线路状态监测技术探索
摘要: 架空输电线路长期复杂运行、动植物及人物破坏等突发情况对架空输电线路使用寿命造成极大威胁,这类问题的出现使得输电线路实际受力情况及绝缘能力逐渐下降,若遇到强大的外力破坏或是恶劣天气影响,则会导致短路故障或是断路故障问题的出现。近年来,随着我国电力系统各个环节对新兴技术的使用,电力系统整体检测水平已经获得了非常大的提升,但是,输电线路实际监测水平进步非常缓慢。

引言

当前,输电线路运行状态监测技术得到了快速的发展,可以对输电线路附近环境、导线和绝缘子状态等进行监测,智能化监测装置的应用为输电线路运行维护提供了数据支持,也可以为输电线路检修提供依据,但也存在着产品质量、工程设计和运行维护等方面的问题,对输电线路状态监测造成不利影响。为了更好地解决该问题,需要对输电线路状态监测系统设计进行规范。

1输电线路状态监测系统概况

输电线路作为运输电力资源的载体,是电力企业实现给用户供电的唯一途径。因此,输电线路的运行情况影响着供电的稳定性和可靠性,对输电线路的运行状况进行实时监测非常重要。一旦输电线路的运行出现异常状况,工作人员可以通过监测系统第一时间发现相关情况,能够及时开展检查维修工作,减少输电线路故障对正常供电造成的影响,给用户提供更优质的使用体验。目前输电线路相关的各种状态监测系统已经广泛地投入使用,为电力企业的工作人员实时了解输电线路运行状态提供了更加快速准确的渠道。然而,由于相关技术的限制,以及众多外界因素的干扰,目前输电线路状态监测系统中还存在众多的缺陷和漏洞。首先,在输电线路的运行过程中,会产生大量的信息数据。数据种类复杂,数量庞大,并且分布在不同的信息终端;同时由于输电线路分布广泛,地理位置偏僻,容易出现传输信号不良导致数据传输不全甚至中断,这给工作人员的收集整理带来了一定的难度。其次,输电线路的运行环境是比较艰难恶劣的,容易遭受到极端天气的影响和破坏。尤其是在一些强对流雷雨天气下,输电线路发生故障的概率大大提高,相关的监测设备也无法正常发挥作用,这阻碍了工作人员对输电线路运行状况的监测。最后,由于输电线路状态监测系统的建立时间不长,系统内的管理制度仍不健全,一些措施难以具体落到实处。这需要电力企业进行不断的优化和改进,重视监测系统的管理建设,为输电线路的正常运行提供保障。

2架空输电线路状态监测技术

2.1获取信息

获取信息过程中,主要使用各类传感器装置进行信息获取。传感器能感应到被测量数据,并能够按照规定将其转化为可用信号装置或是器件,除了能够对被检测物体的基本状态信息进行反映外,还能够对信息实际变化情况进行反映,这就是传感器固有的动态特点及静态特点。对于一些状态类信息来讲,如电流、温度、电压等,其实时性数据具备一定的作用,对于状态信息来讲,如位置信息,因为位置安装具备确定性,在实际使用中,变化情况能够反映出的倾斜程度及摆动程度更具备有效意义。传统传感器主要包含气体、电压、电流、压力、振动、温度、风速、风向等传感器,这部分传感器一般都会被使用在固定环境中,很难被应用在架空输电线路状态监测中。近年来,智能传感器及光纤传感器更具备稳定性及准确定特点,智能传感器及光纤传感器本身体积比较小,自身重量较轻,不会被电磁影响,具备较强灵敏度,可靠性较强,比较适合应用在架空输电线路中的复杂运行环境中,这能够为输电线路状态监测提供有力工具。

2.2供电方式

不管是数据传输还是传感器传输,都需要一定能量。与变电站及室内布置的传感器不相同,架空输电线路传感器需要在户外各类条件下进行布置,所以需要采取各种不同的供电方式。使用太阳能进行供电。太阳能发电技术在近几年发展中已经取得了非常大的进步,已经能够被长时间使用,只要保证位置及尺寸的合适性,就能够确保电能的充足性。使用感应方式进行供电。这是目前采用最广泛的能量供给方式,因为被检测输电线路具备电能,只需要使用感应圈进行部分电能的获取,将部分电能传输给感应设备,则能够保证传感器的正常运行,并且不会因为太阳照射情况受到运行限制。

2.3传输数据

传感器将数据获取后,数据传输成为一项难题。在目前解决措施中,多采用无线通信及光纤专网进行传输,但伴随光纤复合架空地线的不断发展,相信其将会成为数据传输的主要方式。光纤传输信号具备较强可靠性,实际传输容量比较大,技术发展成熟,在运行中不会出现各类问题,只需要保证在通信间断中能够采取相关措施进行应对即可。无线传输在实际使用中会面临各项问题,无线传输网的标准性及成熟型有待考察,除此之外,无限性传输安全性更值得考量。与光纤传输相比,无线传输结果能够在大范围内获取信号,所以,采用加密方式避免信息外漏、确保信号可靠性成为重点内容。

3架空输电线路状态监测技术的应用

3.1在输电线覆冰维护方面的应用

由于输电线路覆盖范围广,部分气候寒冷地区内的输电线路容易遇到覆冰的情况,因此输电线路状态监测技术的应用可以有效预测输电线路可能会出现的故障,方便工作人员进行针对性的维护。在输电线覆冰维护中,工作人员可以利用输电设备中设置的传感器,来掌握覆冰的重量、厚度等数据,实现对覆冰输电线状态的实时监测,与此同时,工作人员还可以利用环境检测系统,有效采集周围环境的参数,从而全面掌握输电线路的状态。除此之外,工作人员通过将相关的数据参数传至后台诊断系统进行分析,能够直接获得相应的故障警报信息,待工作人员将警报信息传递至管理人员后,管理人员能够以警报信息为基础,结合实际情况来制定有效的维护方案,因此,工作人员可以用过在输电线覆冰维护方面应用输电线路状态监测技术来保证输电线在寒冷地区运作的稳定性,促进电力系统的安全运行。

3.2在绝缘子维护方面的应用

绝缘子在输电线起到了重要的作用,如果绝缘子发生故障就会直接影响整条线路的运行以及使用寿命,因此为了保证绝缘子的正常使用,工作人员可以通过利用输电线路状态监测技术来实现绝缘子的维护,从而保障电力系统的正常运行。在绝缘子的维护中,工作人员可以先进行停电操作,然后利用灰密法或等值盐密法来分析和评估绝缘子的状态,或者借助传感器来实时监测绝缘子的表面电流数据参数,并将相关信息传至数据总站,经专业人员分析后判定绝缘子表面的污秽程度,然后采取相应的有效措施来实现绝缘子的维护,在此过程中,输电线路状态监测技术的应用打破了传统以经验为主的绝缘子维护工作的局限,使维护工作更加科学和规范,提升了绝缘子维护工作的水平,因此,工作人员通过在绝缘子维护方面应用输电线路状态监测技术可以有效地保证绝缘子的正常运行,提高电力企业供电的稳定性。

4结语

架空输电线路分布比较广泛,并且运行条件非常复杂,为保证实时监测运行的顺畅性,就需要对数据传输、传感装置、供电等相关问题进行处理。将完善的传输通道建设完毕后,还需要根据实际情况使用各种类型传感器,保证能够对各类状态下的数据信息进行实时测量,并将测量到的数据及信息传输到处理环节中,保证架空输电线路状态监测工作的顺利进行,进而实现监测的目的。

参考文献

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[2]王璇,原辉.微探架空输电线路覆冰在线监测装置及防护措施[J].中小企业管理与科技,2020,(1):189-190.