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輸電線路監測

時間:2022-09-10 17:16:03

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇輸電線路監測,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

輸電線路監測

第1篇

關鍵詞:高壓;輸電線路在線檢測;覆冰;環境影響

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A

1 不同種類的輸電線路在線監測技術

1.1 概述

輸電線路的在線和研究檢測技術在應用時會受到兩個因素的影響,一個是線路上監測裝置的電源,另一個是監測數據的傳輸通信?,F代科技技術日益發展,通訊電子技術和傳感技術也是如此。因此,各式各樣的輸電線路在線監測設施被相關的技術人員發明出來。比如,導線擺監測系統、桿塔傾斜監控系統、覆冰下輸電線路的在線監測等監測系統都被研發出來。

1.2 輸電線路的在線監測在覆冰情況下的運作

覆冰監測導線在對輸電線路進行在線監測時,首先離不開后臺診斷分析。只有在此基礎上才能完成對監測數據的操作。這樣事故才能被及時的發現,將事故消滅在萌芽之中。此外,通過管理人員對發送來的警報做到及時的接受可以有效的防止各種線路故障的發生。

輸電線路的在線監測在覆冰情況下的運作原理如下。(1)根據監測線路拉力反應。由于絕緣子上裝有傳感器,因此可以有效的實現對覆冰后的各種各樣狀況進行監測。此外,還可以實現各種參數的采集。然后將這些收集到的信息及時的傳送到后方監控中心。后方的監控中心對這些數據進行處理,比如:計算和理論修正。在此之后冰隋預報信息,發除冰警報。(2)覆冰狀況可以通過監測導線的傾斜角和弧度得到準確的反應。

覆冰技術的參數包含覆冰的平均厚度以及覆冰的重量等信息,參數的獲得需要一系列程序。首先,應用導線傾斜角度和弧垂對信息進行收集。然后,進行對比和分析,對象是氣象環境參數、線路參數和輸電線路狀況方程。最后,經過分析和比較后,計算參數。通過這些參數可以對進輸電線路覆冰的危險進行分析,判斷出危險的等級。這樣,就可以發出除冰信息了。上面提到的第—個原理應用了絕緣子上有傳感器這一點,因此將應力傳感器經過實驗和安全性論證做為前提條件。另—個原理是:只要線路的參數保持,那么線路運行的安全性也基本上不會出現什么變動。上面介紹了兩類解除高壓輸電線路覆冰的方案,盡管不能得出檔內各段導線的覆冰形態的結論,但是可以肯定的是導線覆冰的厚度決定了高壓輸電線路的覆冰厚度。

1.3 在線監測會受到輸電線路氣象以及導線風偏的干擾

要想實施科學合理的采取預防風偏的方案,就必須依靠輸電線路氣易用以及導線風偏。這二者的得出也離不開風偏校驗以及線路規劃。同時,放點故障可以被協助運行部門發現。檢測中心的送電線路所的日常工作包括區域內氣象資料的采集以及氣象資料的記錄及監測,通過這些資料可以改良計算風偏的方法。同時,也可以對輸電線路桿塔上最大的瞬時風險采精確的記錄。導線運動的軌跡以及風壓不均等狀況也會被記錄在內。上述工作可以說是科學設計標準制定的關鍵依據。

1.4 輸電線路桿塔傾斜監測系統

煤礦采空區上面的覆巖石會出現一些以外的狀況,這和自然力、重力以及其它因素有著密不可分的關系。這些意外的狀況會引發許多問題,比如:面的裂縫、滑坡以及地面的塌陷等各式各樣的地質災害。這些地質災害會引起地基變形以及采空區桿塔傾斜,嚴重時還會嚴重干擾輸電線路安全。

正在運作的桿塔f頃斜度可以在全球移動通信的桿塔傾斜監測報警系統下得到有效的監控,該監測系統還可以應用到不低于220kV電壓等級輸電系統中。通過對桿塔傾斜,基礎移位和塔材變形等情況的發現,可以及時的選擇應對措施,從而讓電網的安全運行得到一定的保障。

電網的正常運行還會受到許多因素的干擾,比如:鐵塔荷載大,偏遠山區通信網絡的信號不強,一些外界的因素會干擾特高壓結路中塔頭無線電。針對這種情況,可以研制和開發特高壓GSM桿塔傾斜監測報警裝置系統。此裝置系統可以對高壓線路的運行狀況進行監控。

1.5 輸電線路導線舞動監測

大面積的停電現象會經常出現,這和導線舞動損害線路有著很大的關系。導線舞動損害線路會造成塔材和螺絲變形或折斷,甚至金屬斷裂和導線落地。因此,有必要進行導線舞動在線監測技術的進一步研究,通過觀測和記錄導線舞動狀況,就可以順利的實現易舞線路和易舞分布圖的繪制,易舞線路和易舞分布圖的繪制是進行線路防舞設計的重要依據。對檔距和線路的情況進行分析,在一檔導線中裝配導線擺監測儀。同時收集3個方向的加速信息,根據監測點加速度信息的計算分析和線路信息,這樣就可以獲取舞動半波數和計算導線運行軌跡的相關參數。從得到的信息分析,對可能會發生的舞動危害進行預測,在此基礎上可以完成發出警報的工作。通過以上的工作,可以減少甚至避免各種事故的發生。

2 在線監測技術在特高壓線路中的使用

2.1 基本的要求

特高壓線路安全運行的意義是建立在在線監測技術在特高壓線路中的可行性基礎上的。特高壓線路在線監測系統和在線監測技術的實現有以下5個要求:(1)1000kV特高壓必須安裝在特高壓在線監測系統中,但是有一個前提,即不要干擾電氣性能的可靠性。在此情況下,電氣性能的可靠性才能得到有效的保證。同時,1000kV特高壓交流線路的電暈要求才能得到滿足。(2)保證線路機械性能可靠。特高壓在線監測系統中的設備一定要保證其一切正常,防止其對線路造成威脅,帶來危險。(3)由于線路運行人員要進行高空作業,因此在特高壓在線監測系統下進行設備安裝一定要簡單、方便和可靠。(4)特高壓線路壓迫在穩定的狀態下運行,這樣才能抵御特高壓線路電磁場。同時,當出現惡劣天氣狀況時就可以不用連接外部電源進行各種維修。(5)對在線監測數據實行統一的,需要注意的是數據傳輸方式和存儲方式必須符合規范和標準。

2.2 應用的范圍

如果想實現特高壓線路中應用在線監測技術的正常運作,就需要依靠穩定、安全的線路。同時,秉持突出重點和體現差距的原則,對數據進行積累。在這個原則的指導下,6個在線監測系統的應用范圍需要注意:(1)重要交叉跨越上需要安裝覆冰在線監測系統,這些系統同時需要和輸電線路視頻監控裝置相互配合,只有這樣才能發揮作用。(2)微氣象區和微地形區需要配備導線風偏和氣象設備,同時需要對風偏數據進行監測和記錄。在此基礎上,根據這些數據對氣象條件、運行、設計等進行全面的分析和研究。這樣就能增強高壓輸電線路對強風的抵抗能力。(3)煤礦采動的影響區內需要配備桿塔傾斜監測裝置,及時對桿塔傾斜的情況進行監測。通過這些措施可以對線路事故進行監測以及預防。(4)將微風振動監測系統安裝在大跨越線路上。(4)舞動易發的區域需要安裝舞動監測裝置,這樣就可以實現對導線舞動的曲線以及波數等進行監控和分析的目的。(6)一些重要跨越、大跨截止線路和特備偏遠的區域需要安裝監測裝置。這樣特殊地段的監控就可以實現。

3 電力電纜運行監測技術

3.1 分布式光纖測溫技術

分布式光纖測溫技術的工作原理是:光在光纖中輸送時,在每一點上激光都會與光纖分子相互作用,進而后向散射就會發生。后向散射既Rayleigh散射,又有Raman散射。分布式光纖測溫系統的構成主要有:1臺主處理機,1臺當地控制電腦,1臺遠端用戶控制電腦,1條或幾條傳感光纖。分布式光纖測溫被廣泛的使用在電力電纜全線中,可以實現全天候的實時測量。它能合理、合理調節電纜的載流量,有效的防止電纜及隧道發生火災的發生。

3.2 局部放電量的測量

電場強度有時會超過絕緣介質的耐電強度,該點的局部就會被擊穿,因此放電現象就會產生,這時就需要進行局部放電量的測量,這樣就能及時的發現電纜和附件中的缺點。局部放電量的測量局部放電量測量的接線原理及等價回路見圖1。

3.3 紅外熱成像技術監測熱故障

根據輻射理論,只要物體的溫度高于絕對零度,無論什么時候,什么地點都會向外輻射紅外線,發射輻射能量。這些紅外線用人眼是看不見的。同樣,當帶電電纜線路出現了熱故障,就會形成熱場,并且向外輻射能量。運用紅外成像儀的光掃描系統,熱場可以被形象的反映在熒光屏上。從熱像圖中可以分析出熱場中的最高溫度點,這個最高溫度點即熱故障點。盡管電纜線路熱故障有很多種,但是可以被分為兩類,一類是接觸熱故障,另一類是絕緣材料固有缺陷以及變質老化。

結語

用狀態監測和運行監測可以及時了解和發現輸電線路的運行狀態,及時發現運行故障,這樣就能將安全隱患消滅在萌芽之中,合理地使用設備,保證電力系統安全運行。

參考文獻

[1]陳維榮,宋永華,李逸,孫錦鑫.電力系統設備狀態監測的概念及現狀田[J].電網技術,2000(24).

第2篇

關鍵詞:輸電線路在線監測;電力監控;調度

我國幅員遼闊,輸電線路網絡錯綜復雜,有些所處環境尤為惡劣,這給電力工作人員的日常巡視、檢查工作造成了極大的不便。為此,必須借助先進的現代化監測技術以及相關的監測設備,盡快建立起監控中心。隨著科學技術的發展與進步,輸電線路在線監測技術應運而生,這項技術能夠客觀準確地收集信息,并對其進行科學處理,同時還能及時評估電力設備的性能,對輸電線路檢修模式的轉變以及輸電設備狀態監測工作的完善具有十分重要的意義。

1 輸電線路在線監測技術

輸電線路在線監測是指利用安裝在輸電線路設備上的儀器,實時地記錄下表征設備運行狀態的特征量,并及時上傳至監控中心。通過各項監測采集的數據,診斷分析出輸電線路當前的運行狀態,并對未來可能發生的情況作出預測,及時采取適當的措施,用以消除或減輕險情,把損失降到最低。輸電線路在線監測技術是輸電線路狀態檢修的重要手段,也是輸電線路安全、穩定運行的有效保障。

2 輸電線路在線監測系統的工作原理

輸電線路在線監測的技術參數包括設備運行參數和環境運行參數,系統就是通過數據信息平臺采集和分析輸電線路的各項技術參數,并實施有效的監測與管理,方便工作人員對信息的查閱,針對不良狀況及時提供信息預警等。

3 我國輸電線路在線監測技術的應用

自2008年我國南方發生重大雪災導致大面積嚴重電力癱瘓事故發生后,國家供電局引進并強制實施了輸電線路在線監測技術以保障供電線路網絡的安全穩定運行。目前,我國采用的輸電線路在線監測技術主要有以下四種:

3.1 覆冰在線監測技術

針對惡劣天氣條件下高壓輸電線路的覆冰狀況難以洞察,采用覆冰在線監測技術對輸電線和變電站的覆冰狀況進行實時監測,運用數學建型進行分析,預測出可能發生冰雪災害的高壓線路段,采取有效應對措施,最大限度降低損失。而覆冰在線監測技術的工作原理則是通過對高壓電線的傾斜角度和弧垂進行監測,根據相關數據信息,計算出覆冰的厚度和重量,由此判定出覆冰的危險等級,以及是否需要發出除冰預警信號。另外,也可以利用拉力傳感器來實時測量高壓電線覆冰后的受力情況,結合當地環境的溫度、濕度以及風力、風向狀況,將各項數據集中進行采集,及時匯總給監控中心,由系統進行分析處理,作出冰情預報,一旦情況符合,系統將立即發出除冰警告。

3.2 桿塔傾斜監測技術

桿塔作為輸電線路的重要支撐,其穩固性對電力系統的安全至關重要。在我國西北部,高壓電線桿塔大多設立在礦山區,受地質、地表狀況以及各類外部自然力因素的影響,容易出現桿塔傾斜的現象,嚴重的將會導致地基發生形變,對輸電線路的安全造成很大威脅。為此,相關部門利用全球移動通信系統,對桿塔的傾斜程度進行實時監測,一旦發現異常,系統會及時發出預警信號。目前,桿塔傾斜監測技術多應用于220千伏的輸電線路,能及時發現桿塔傾斜和變形的跡象,預防事故發生。

3.3 輸電線微風振動監測技術

在輸電線路的運行中還存在一項比較隱蔽的安全隱患,就是導線的微風振動,盡管它不像其他隱患那樣具有較大的破壞力,但隨著時間的積累,將會導致高壓輸電線路出現疲勞甚至斷股,必須引起重視。微風監測技術是利用振動儀對輸電線以及線夾觸點以外一定距離的導線實施監測,例如線夾彎曲的頻率和振幅等等,再結合輸電線路周邊的風速和風向,依據導線自身的力學特征,計算出受微風振動影響下輸電線的疲勞壽命,以便于及時更換和檢修,從而達到有效防范風險的目的,同時,該技術還可以用于輸電線路的防震設計。

3.4 視頻在線監測技術

在人口密集的地區和交通事故頻發的地段以及走獸飛禽等動物頻繁活動的森林,都需要對輸電線路安裝視頻在線監測系統,這是為了能夠實時掌握輸電線路周邊的狀況,盡早發現和排除安全隱患,以及故障發生后通過視屏錄像能及時準確地找出對輸電線路造成危害的行為原因,從而進一步采取防范、糾正措施。在實踐過程中,可以充分利用網絡和無線傳輸技術實現對輸電線路的遠程實時監控。

4 在線監測系統的維護與完善

如今輸電線路在線監測系統已經成為有關部門電力監控與調度掌握第一手數據資料的重要來源,盡管如此,該項技術仍有不足之處,需要在實際應用中加以完善,使其發揮更大的作用。

4.1 加強監測系統本身的維護工作

通常在使用在線監測系統進行電力監測時,需要在區調區內設置很多監測點,導致了系統相當復雜錯亂,針對這種情況,為了防止系統頻繁出現故障,一般會由指派的技術人員專門對系統進行維護,然而這項工作需要耗費不少的人力和財力,使得輸電線路在線監測技術的經濟性大打折扣,為此,必須增強在線監測系統的穩定性,開發遠程維護技術,以減小維護成本和工作量,實現該技術更大的利用價值。

4.2 加強調度人員對于檢測系統的培訓工作

在沒有引進在線監控技術以前,調度人員一般是根據巡線人員的電話或日志匯報出的現場勘察結果來進行調度和管理的。新的模式下,必須加強對基層調度人員的技術培訓,使其盡快熟悉業務流程,理清在線監測系統發回的各項數據,掌握報警數值范圍和應急措施操作,只有這樣才能讓輸電線路在線監測系統的功能得以充分發揮。

5 結束語

當下輸電線路在線監測技術正逐漸在整個國家電力系統中普及應用,憑借其在電力監控與調度方面的出色表現,越來越受到電力企業的歡迎,相關部門應加強維護工作,使電力監控系統更加穩定地運行,實現未來電力監控工作智能化與現代化的目標。

參考文獻

[1]鄧有強.輸電線路在線監測技術現狀研究[J].通訊世界,2013,(16):160-161,162.

第3篇

關鍵詞:輸電線路;狀態監測系統;監測方法;動態增容

隨著我國經濟的迅速增長,各個領域對電力資源的需求量也急劇增多。但是我國的水力、煤炭等一次資源具有分布的不平衡性,這就決定了能源要由電網傳輸,所以科技人員越來越關注輸電線路運行安全性和可靠性,因為它是電網系統中極其重要而不可缺少的部分。但是現在由于我國輸電線路總長度和傳輸容量不斷增長,加大了對其維護與檢修的難度。所以,現在主要的任務就是提高其運行管理的自動化水平。

一、輸電線路動態增容技術

我國目前運用靜態提溫增容技術和動態監測增容技術兩種方法來提高現有輸電線路輸送容量。

靜態提溫增容技術是一項新的突破,為了達到增大輸送量的目的,它巧妙地提高了現有的導線正常運行允許溫度。但是這項技術在一定程度上脫離了一些行內的規定,因此它在很大程度上會導致導線破損并縮短一些必需設備的使用壽命。

動態增容技術能及時反映輸電線路潮流與線路熱穩定限額的變化,這樣電網的工作人員就可以適當對一些運行數據進行調整,并且分析線路剩余的輸送量,從而可以有效地保證輸電線路正常運行和一定的傳輸容量。

動態增容技術通過對輸電線路導線的監測,可以及時地反映其運行的溫度是否超過規定范圍,也可以對自然氣候因素進行分析,使工作人員可以在很短的時間內解決一些不必要的麻煩。如果輸電線路導線運行的溫度超過了規定的范圍,線路工區的工作人員可以申請停用或者轉移負荷量,以保證輸電線路的正常運行。

二、線路弧垂和張力的監測

輸電線路弧垂的大小是線路能否安全運行的決定因素,所以它必須被控制在規定的范圍內?;〈怪饕茌旊娋€路導線運行環境和線路導線容量的影響,而導線應力、導線張力、傳輸容量、大氣溫度、風、導線覆冰等也會給其帶來不小的影響。導線的弧垂和張力也要進行監測和判定安全性,因為在線路增容系統中,弧垂和張力會隨導線的溫度提高而變化,如果張力變大,則弧垂會變小,從而引起線路導線的不穩定性,這樣就會存在一些安全問題。導線溫度越高,伸長量越大,弧垂的增加也越多。過大的弧垂不僅會限制線路的輸送能力,甚至會帶來安全隱憂,造成重大安全事故。在這里只考慮了由于溫度變化引起的線路張力變化。而風主要會使導線周圍氣流速度加快進而引起導線溫度不斷變化和導線振動,從而使導線不穩定或導線破損而產生斷電或更嚴重的現象。而導線覆冰的情況也會使弧垂增大造成導線破損,從而使線路產生安全問題。

三、線路覆冰情況的監測

其實我國許多輸電線路都存在著覆冰問題,覆冰會導致弧垂和張力的變化,而弧垂和張力的變化會使輸電線路導線產生一些不停擺動的狀況,從而引起導線破損和斷裂,這樣就會造成人們用電的不便和一些安全問題。所以,相關技術人員必須盡快解決線路覆冰的問題。

1.監測導線覆冰的方法

一是在輸電線路導線上安裝傳感器來測量拉力及受重,根據測量數據來計算結冰厚度并及時制定出解決覆冰問題的方案。當然,它不僅能監測結冰情況,還能有效地監測輸電線路弧垂的情況,并對其進行測量以保證輸電線路的正常運行。

二是在容易結冰的地方安裝監測站,這種監測站是自動的,它可以及時測量輸電線路導線的工作環境,如溫度、濕度、風速等一些氣候方面的數據,并依據測量數據通過適當的方式對輸電線路導線工作環境進行調整,從而防止導線出現大量結冰的情況。

三是通過攝像頭進行監控并拍下線路運行狀況的圖像,這樣監控中心就可以實時掌握線路工作是否正常及其是否覆冰。然后可以判斷積冰厚度,并根據數據找尋解決方法。

2.線路覆冰監測實現方案

架空線路覆冰時很可能會導致導線張力的變化和弧垂的增加,而覆冰監測方案可以對弧垂進行監測,再加上小型氣象站對氣候因素的影響的分析和線路視頻裝置的觀察,這就能實現對其進行實時綜合監測。

下面以鋼芯鋁絞線LGJ-400/35為例說明估算覆冰厚度的方法。導線基本參數為:計算截面積:S=425.24mm2,外徑:D=26.82mm;單位質量:m=1.349kg/m;彈性系數:E=65kN/mm2;線膨脹系數:a=20.5×10-6℃-1;保證計算拉斷力:T=98700N。

假設線路兩桿塔等高,檔距為350m,平均氣溫15℃時導線水平張力24675N,導線覆冰時氣溫為-5℃,無風,覆冰厚度10~40mm。應用導線狀態方程式(1):

(1)

若工作條件1時的H1、w1、w2、t1、t2已知,代入式(1),用牛頓逐漸趨近法,便可求得工作條件2時的水平張力H2值。

以平均氣溫15℃作為工作條件1,氣溫-5℃設計覆冰厚度為10mm作為工作條件2來計算。平均氣溫15℃時,導線單位自重荷載按式w1=qg,計算可得:w1=13.2292 N/m;已知張力H1=24675N,代入式fm=l2w/8Hcos¢,可得導線弧垂:f1=8.2096m;氣溫-5℃導線覆冰10mm且無風時,導線單位長度冰荷載和導線覆冰時垂向總荷載分別為:w2=10.2095N/m;w3=23.4387N/m;根據線路狀態方程,用上述已知量H1、w1、w3、t1、t3代入式(1),用牛頓逐漸趨近法求解,可得H3=41173 N,再代入式fi=l2w3/8H3cos¢,可得導線弧垂:f3=8.717m;相應地可求得氣溫-5℃導線覆冰厚度20、30、40mm時的各項數據,如表1所示。

從上表可以看出,當導線結冰厚度達到40mm時,導線應力是100983N,已超過導線保證拉斷力98700N,故此時導線斷線是極有可能發生的。弧垂隨著結冰厚度的增加而變大,可以通過找到結冰厚度值與相應弧垂值的關系找到其邏輯關系,這樣就可以通過弧垂值求出結冰厚度,從而及時制定出解決方法。

四、線路圖像的監控

圖像監控技術是一種遠程技術,它通過利用一些先進的多媒體技術更高效地實現監測輸電線路的運行狀況,如果線路的運行出現了問題,它就會及時地反饋給工作人員,從而盡快解決線路運行的安全問題。但是全國范圍內輸電線路的不斷擴展增加了線路運行人員巡視維護工作量,而在巡視過程中會由于工作人員的應接不暇產生更多的問題,而且會使工作人員無法有效地巡視野外偏遠等地區的線路,這樣就會給線路安全帶來一些隱患。

1.圖像監控系統結構

下面提供一種由監控終端、GPRS通訊網絡和監控中心組成的全天候監控模式。如圖1所示。

監控終端作為整個系統的核心部分,主要用來采集圖像、壓縮圖像、編碼圖像和聯網傳輸圖像。

2.圖像壓縮技術

存儲、處理和傳輸能力是圖像監控系統的重點。因為在圖像監控系統中,要進行大量的數據運算,而且這些數據都是實時傳輸的,它不會留有過多的時間進行數據整理,所以就要對圖像進行壓縮。

采集和壓縮圖像是處理圖像的一個關鍵部分,由于傳輸限度的限制,要求必須采取合適的壓縮編碼方法,只有這樣才可以高效傳輸圖像。通過壓縮可以保持圖像信息的準確,又可以除去多余的繁雜信息,從而使傳輸的信息量大量減少,減少傳輸的壓力。而目前壓縮的較佳方式主要為硬件和軟件壓縮。但是軟件壓縮占用資源多、效率低,因此在實際的工作中采用軟件壓縮的較少,主要為硬件壓縮。

在社會的高速發展下,監控技術也有了新的提高?,F在市場上已經出現了許多現成的模塊化圖像采集卡,這些圖像采集卡可以將圖像采集、壓縮并保存在一起,而且去除了硬件的瑣碎部分,這樣用戶就可以自己操作,不用了解那些技術就可以運用自如了,而且還可以按自己的需要對系統進行設計。

五、微氣候測量

微氣候的測量是輸電線路在線檢測中不可缺少的組成部分。架空輸電線路的運行狀態是否正常受到風速、風向、日照等天氣因素的影響。這些氣候因素的變化會導致導線溫度隨之改變,而影響到導線正常工作的狀態參數。覆冰與風速、風向和溫度則有可能導致輸電線路的振動,從而引發一系列的事故?,F今多采用自動氣象站(組成部分包括數據通訊接口數據采集器、傳感器、電源部分和相關軟件)測量其參數。

六、結束語

輸電線路的安全運行是人們正常生活的保證,相關技術人員必須采取一些必要的方法來避免或者解決自然氣候因素帶來的問題。只有處理好影響輸電線路正常運行的主要因素,并針對其制定一些解決方案,才能保障整個電網運行正常,防止一些意外事故的發生。

參考文獻:

[1]何清,汪濤,金濤,等.輸電線路覆冰監測技術[J].湖北電力,

2009,(1).

[2]孟毅,陳繼東,胡丹暉.架空輸電線路覆冰在線監測系統的運行[J].中國電力,2011,(5).

[3]呂玉祥,占子飛,馬維青,等.輸電線路覆冰在線監測系統的設計和應用[J].電網技術,2010,(10).

[4]王曉希.特高壓輸電線路狀態監測技術的應用[J].電網技術,

第4篇

關鍵詞:線路 監測 應用 措施

1、背景

19世紀中旬,電開始真正進入人類社會生產,自此之后,電力應用便逐漸蔓延開來。到上個世紀50年代左右,我國電力發展基本形成規模。20世紀90年代開始,我國電力進入迅猛發展階段。然而,隨著供電技術裝備水平的提高以及人民對電力需求越來越大,傳統的定期檢修方式已經越來越無法滿足電力發展的需要。所以,供電部門必須轉變思路,尋求新的電力管理方法―電力線路運行在線監測。

2、工作原理

攝像頭采集到的模擬視頻信號,如塔基環境、線路、塔下作業圖像送到無線視頻終端,經過數字化、視頻壓縮編碼后,通過GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO無線網絡、internet網送到視頻監控中心,在監控中心上對視頻流進行解碼,即可看到攝像頭拍攝的現場視頻畫面。具體為,通過遠程數據圖像采集器從CCD攝像機采集模擬視頻信號,然后把圖像數據進行編碼和壓縮成為數字視頻數據。最后利用GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO無線傳輸模塊將圖片及現場數據以IP包的方式發送到圖像數據監控服務器。圖像數據監控服務器和圖像數據監控客戶端分別是裝有遠程圖像監控服務端軟件和客戶端軟件的PC機,它們都連接在互連網絡上。由于遠程數據圖像采集器沒有固定的IP地址,所以客戶端主動去瀏覽監控圖像和設置監控參數都是通過服務器來中轉的。監控中心通過圖像數據監控客戶端實時瀏覽觀測各監控點的現場情況,維護監控人員通過從現場發送來的視頻、圖片、等數據進行分析比對,如出現異常的預警信息,即立刻做出相應的應急處理,以確保高壓線路的安全運行。

3、應用

3.1導線溫度及動態增容在線監測系統。

目前增容方法主要有靜態提溫增容技術和動態監測增容技術兩種。靜態提溫增容技術是指突破現行技術規程的規定,環境溫度任按+40℃考慮,線路上的風速和日照強度完全符合規程要求,將導線的允許溫度由現行規定的+70℃提高到80℃和90℃,從而提高導線輸送能量。動態監測增容技術是指在輸電線路上安裝在線監測分機,對導線狀態(導線溫度、張力、弧垂等)和氣象條件(環境溫度、日照、風速等)進行監測,在不突破現行技術規程規定的前提下,根據數學模型計算出導線的最大允許載流量,充分利用線路客觀存在的隱性容量,提高輸電線路的輸送能量。

3.2輸電線路遠程可視監控系統。

目前可視監控系統分為圖像和視屏兩類,受監測分機工作電源功率、通信費用等限制,大多采用靜止圖像進行線路狀況判斷,例如導線覆冰、洪水沖刷、不良地質、火災、通道樹木長高、線路大跨越、導線懸掛異物、線路周圍建筑施工、塔材被盜等,利用GPRS網絡進行圖像數據傳輸。

3.3輸電線路絕緣子污穢在線監測系統。

目前大多采用絕緣子泄露電流進行絕緣子污穢的判斷,現場運行監測分機實時、定時測量運行絕緣子串的表面泄露電流,局部放電脈沖和該桿塔外部環境條件等,通過電纜或GSM、GPRS、CDMA、3G通信模塊發送至監控中心,由專家軟件結合報警模型進行污穢判斷和預報警。已經建立的模糊神經網絡方法、多層前項BP神經網絡方法、多重回歸方法、灰關聯系統理論、基于小波神經網絡方法等專家診斷模型,在很大程度上提高了絕緣子污穢和電氣絕緣判斷精度。(如上圖)

4、存在問題

4.1理論模型適用性

風偏監測、應力覆冰監測、導線金具溫度監測等均建立在既有經驗公式和數學模型上,基于計算數據進行預警預測,這些理論模型與運行實際符合度還存在較大差距。今后需要對導線風偏、舞動、覆冰相關基礎理論做更加深入的研究,使監測結果與運行實際更加接近,實現更精確的報警預測。

4.2野外監測設備能量供給適應性

野外由太陽能、蓄電池提供電源供給,一般可實現全天候免維護持續的電源供給,線路的巡視周期相對較長,要求在線監測設備在無人維護的相當長時間野外工作環境下穩定工作。電池及各種監測設備在野外溫差較大、風吹日曬、雨雪等天氣條件下,性能和壽命均受影響。尤其設備在惡劣環境下的適應性和正常工作問題,將是急需解決的問題。

4.4數據傳輸通信問題采用

采用GSM/CDMA網絡,傳輸帶寬受到限制,需要將傳輸信息打包并切割成小塊,分批發送。對于微氣象監測、風偏監測等數據采集量很小的在線監測內容來說,帶寬可滿足需求;對于視頻監控,一般只可傳輸分辨率不很高的照片,每分鐘十幾張,傳輸數據還受到信號覆蓋盲區 、地形阻擋無線信號等的限制。在500kV輸電線路運行中。越是高山大嶺、人跡罕至、沒有信號或信號較弱的地區,越需要安裝微氣象、線路風偏等在線監測系統。

第5篇

【關鍵詞】電力系統;輸電線路;監測控制

中圖分類號:TM77文獻標識碼: A

【引言】電力系統的規模和技術水準已成為一個國家經濟發展水平的標志之一。全方位監測電力系統中的輸電線路例如動態增容監測、施工弧垂觀測、防雷監測等都要準確無誤,還要經常對輸電線路進行檢查,這樣才能保障整個系統的安全,維護國家和人民的生命財產安全,提高經濟和社會效益。

1 電力系統中對輸電線路監測及檢查的意義

1電力系統中輸電線路監測及檢查的意義

電網事業的飛速進步帶動了電力行業的發展,輸電線路實行監測和檢查也是非常必要的,這將是電力行業實現科技化、現代的化必經之路。在線、遠程監控技術的應用、多功能儀器設備的應用都將不斷推動電力行業向前發展。監測和檢查工作不能盲目、草率、必須有經過嚴格培訓的專業人員來操作,它也能夠實現減員增效的效果。電力系統的安全暢通運行也能夠節省電力企業不必要的維修費用,整個系統的良好運行也是保證人民、國家生命、財產安全的重要手段,必將帶動企業的經濟效益和社會效益。輸電線路由于具有布局范圍大、電力需求多樣、線路距離長等特點,一旦受到大風、冰雪、暴雨、冰雹等惡劣天氣的影響,或者是山洪、地震、山體滑坡等嚴重自然災害的影響,線路很可能受損甚至中斷,影響著電力系統的運行和安全狀態。這就要求電力工作者實時監測線路運行狀況,發現問題時在第一時間全面的檢修輸電線路,盡快恢復電力運行。

2 輸電線路的監測

2.1 輸電線路動態增容的監測

在我國,經濟和文化發達地區的用電量明顯高于其它地區,用電高峰期的用電限制問題非常嚴重,很多電力系統的輸電線路都存在著電力輸送容量受限制的制約。在酷暑嚴寒等高溫、低溫氣象條件下,輸電線路的導線極易發生損壞,此次,必須要建立動態增容檢測系統,根據數學中的建模計算出導線的最大電容量,對輸電線路的溫度,張力以及環境溫度、濕度、氣壓、風速等進行嚴密的監測,必須建立一套完整的輸電線路動態增容監測系統。

輸電線路動態增容監測包括氣象監測、導線溫度監測和導線拉力監測等。氣象監測是通過實時監測運行中電力系統輸電線路的天氣條件和氣象環境。如光照、風速、雨雪、陰晴、是否發生冰雹等狀態。所有的氣象監測設備和高壓的輸電線路沒有直接的接觸,削弱了監測設備受高壓影響的程度。需要注意的是,每隔一段時間都要對風速計量儀表進行校準,因為整個氣象監測系統非常容易受到風速計量儀表精確度的干擾。導線溫度監測是利用導線的熱導方程和溫度測量設備測得的基礎數據進行計算,得到最大載流量,監測好操作、計算簡便。需要引起注意的是隨著線路距離的拉開,導線與風向的夾角會有較大的變化。導線拉力是利用高壓導線之間加載的拉力測量儀器,能夠在較短時間內測出導線的水平拉力??梢酝ㄟ^拉力方程計算出導線的溫度,拉力監測優點就是能夠測得整體的環境溫度,減少了氣象監測位置的數量布置,需要注意的是拉力傳感器必須在輸電線路空載的條件下才能進行安裝。

2.2 輸電線路的施工弧垂觀測

弧垂是指輸電線路懸掛曲線內的任意一點到兩個支撐懸掛物間的距離,架空的輸電線路架設是利用桿塔等支撐物將導線懸掛在支撐物之間,時間長了懸掛點間就容易松弛,出線弧垂現象。電力工程師不論是在施工還是系統運行中都會遇到監測弧垂的問題。

輸電線路弧垂的監測方法主要有兩種:等長法和角度法。等長法主要是把弧垂板綁定在觀測檔的第2基桿上,綁定順序是先綁比較高的桿塔,后綁低處的,觀測原理是三點一線原理。觀察者站立的位置應該在弧垂板與觀察桿塔在同一個面上。這樣做既能避免虛光現象,又能增加觀測準確度。角度法是指確定好觀測桿塔后,查出觀測點桿塔行將要觀測的掛線橫擔高度定義為h1,測量儀測得的天頂角90°時,測量儀器高度定義為h2,橫擔至滑輪槽高度定義為h3,根據公式a=h1-h2-h3,計算出儀器到滑輪槽的高度a,來提高監測的準確性。

3 輸電線路的檢查要點

3.1 輸電線路的檢修模式

科學的輸電線路檢修模式是變線為點,輸電線路的檢修要求檢修人員熟練掌握電力知識,懂得在線和離線檢修方式。輸電線路檢修原則為首先要選擇好交通方便便于維修的線路,選擇質量優異,售后保障好的監測設備;其次,要考慮一旦整個電力系統跳閘后對系統運行安全影響相對較小的輸電線路;再次,要選擇絕緣端子老化率小于3‰,且絕緣爬距滿足國家電力行業標準的線路。

(1)絕緣子監測有在線、離線監測,具體分為分布電壓和零值電阻監測。監測周期為:連續4年為2‰~3‰的老化率的,每兩年一次;連續4年在2‰以內的老化率的,每4年一次,不能超過5次;(2)跨越物監測要根據巡視線路狀態及時修正被跨越物地點、位置、與電力和通訊線的交叉角、距離;(3)雷電監測:認真分析雷電系統顯示的基礎數據,如雷密度、雷電日、時間、電流強度等;(4)導地線和金具監測:采用,紅外線監測導地線、連接金具的溫度值;(5)桿塔監測:監測內容包括桿塔傾斜度、撓曲度、砼桿裂紋、鐵件腐蝕、桿塔和拉盤基礎位移值、基礎沖刷情況等。輸電線路的檢修工作復雜而突變,專業人員一定要耐心檢修,不能放過絲毫漏洞,確保電力系統的順暢、安全運行。 3.2 架空輸電線路的檢修

線路檢修完全按照國家和地方的相關規范來執行,定期檢查、維護。主要規范有:(1)《設備狀態檢修管理規定(試行)》;(2)《輸變電設備風險評估導則(試行)》;(3)《輸變電設備狀態檢修輔助決策系統建設技術原則(試行)》;(4)《輸變電設備狀態檢修工作驗收細則》;(5)《輸變電設備狀態檢修試驗規程》;(6)《輸變電設備在線監測系統管理規范》;(7)《輸變電設備狀態檢修績效評估標準》;(8)《輸變電設備在線監測系統技術導則》。

絕緣檢修主要是緣子瓷質端子的清潔,據國家相關監測污染區域的劃分標準,Ⅱ級以上污區設備可以免除清掃,環境清潔度達標,減少了絕緣端子檢修的工作量。0―I級污區35 kV設備檢修要配合2.4cm/kV,Ⅲ級的66 kV設備配合2.1cm/kV;Ⅲ級以上的污區:110kV~220kV絕緣檢修配備為1.78cm/kV。此外的電氣連接檢修一般是通過紅外監測技術輔助,金屬監測一般還是通過專業的人工定期巡視、排查來完成的。

3.3 輸電線路的防雷監測

我國輸電線路的防雷監測技術已經達到了領先水平,主要是對外電源的改善和避雷裝置的選擇??梢圆捎酶鼡Q電路中的零值瓷瓶,在保證對地距離足夠的條件下對所有的桿塔增添絕緣子,這樣可以明顯改善輸電線路中的絕緣即接地水平。早前電力行業一般用瓷制外套的避雷器,易爆炸,重量大,施工不方便,碎片影響絕緣端子的接地性能?,F在技術的發達引領了避雷器裝置的進步,國內外都選用了硅膠制作的避雷器,既安全又實用。安裝前要做好交接試驗、帶電試驗等。

4 結論

現代工業、農業、科技、經濟的不斷騰飛,帶來了電力行業的迅猛發展,人們對電力的需求是愈來愈多。這就要求電力工作人員更加細致的對輸電線路要嚴密監測,及時檢查、維修,確保整個電力系統的正常運轉。

參考文獻:

[1]王政,葉志瓊.工業與民用配電施工質量驗收與質量控制手冊[M].中國電力出版社,2009.

第6篇

【關鍵詞】視頻在線監測系統;全覆蓋;高壓輸電線路

引言

隨著輸電線路規模不斷擴大,通道環境復雜化、動態化等,均給輸電線路運行維護帶來嚴重困難,單純的人工維護已經無法滿足現代電網安全運行要求。隨著計算機硬件技術和網絡技術的發展,“視頻在線監測系統”因其傳輸的圖像具有即時、高清晰等特點,廣泛應用于線路的監測、運行和維護。然而,受限于應用成本、安裝、維護人力等因素,目前僅能在特殊區段上裝設,未能充分發揮該系統的作用。本文簡要介紹“視頻在線監測系統”的工作原理,結合輸電線路桿塔特征、周邊環境的特點,對“視頻在線監測系統”的深化應用進行研究探索。

1、“視頻在線監測系統”的工作原理

1.1系統組成。系統由遠程采集監控終端、監控服務器和監控客戶端三部分組成。遠程采集監控終端是一臺高性能嵌入式智能設備,它部署在圖像監控的現場,將實時采集到的現場視頻、圖片等數據進行壓縮編碼,利用GPRS/CDMA1X/3G無線傳輸模塊將圖片、數據以IP包的方式發送到監控服務器。監控服務器和監控客戶端分別是裝有遠程圖像數據監控服務端軟件和客戶端軟件的PC機,它們都連接在因特網上,由于遠程數據圖像采集器沒有固定的IP地址,所以客戶端主動去瀏覽監控圖像和設置監控參數都是通過服務器來中轉的。

1.2系統工作過程。遠程圖像采集監控終端有兩種工作模式,一種是自動工作模式,它根據預先設定工作模式在有報警情況時進行現場圖像拍攝,然后自動將拍攝的圖片上傳到圖像監控服務器上,客戶端可以連接上服務器下載監控圖片;另一種工作模式是被動工作模式,這種工作模式下,遠程圖像采集監控終端一直等待客戶端發送拍攝圖片的命令或者其它控制命令,只有接收到控制命令,它才會進行相應的動作,這種模式可用于客戶即時獲取現場圖像和實時設置工作狀態。

2、“視頻在線監測系統”在輸電線路上的應用探索

2.1輸電線路特征。高壓輸電線路桿塔越來越高、密集、復雜,且大多分布在野外,線路覆蓋面廣,所處的地理環境、氣候條件惡劣。由于距離遠、分散性大、氣候惡劣等因素,線路維護工作量大、危險性高,傳統的人工巡視的巡視模式已經無法滿足現代安全生產對輸電線路的需求,難以對輸電線路進行有效地管控。

2.2輸電線路管控目標。高壓輸電線路是電力系統的重要設施,及時有效地反應或者防止電力線路及桿塔異常的發生十分重要。對輸電線路的管控以便及時有效的排查到輸電線路及桿塔的安全隱患,減少甚至消除諸如輸電線路斷線、桿塔傾斜等嚴重電網安全事故的發生為最終目標。

2.3應用現狀?!耙曨l在線監測系統”目前已在110~500kV線路上廣泛使用,取得了良好的效果。架空線路視頻在線監控系統具有檢測、分析、處理、控制等功能。據不完全統計,在電網線路使用視頻在線監控系統后,架空線路外力破壞事故減少20%,線路運行管理員的巡視次數減少10%,電網停電次數減少5%,突發事故的預防工作有一定的效果,運行管理人員能掌握大部分線路危險點的運行情況,電網事故處理的能力有所增強,電站的供電質量有很大的改善。然而,該系統多是應用在基于日常巡視確定的輸電線路特殊區段上,沒有充分發揮系統的作用,不能主動、及時地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患。

2.4應用探索。綜上可知,目前“視頻在線監測系統”在輸電線路上的應用缺乏主動性,不能實現輸電線路的管控目標。為此,對“視頻在線監測系統”在輸電線路上應用的進一步探索將成為今后的主要研究課題之一。以下是對“視頻在線監測系統”在輸電線路上能起到的作用進行挖掘分析:

1.主動性

輸電線路的分布情況大致分為兩種:1)平原段線路;2)山區段線路。由于社會進步、經濟發展,電力網絡規模不斷擴大,平原段線房等矛盾日益激化,原先電力通道環境劇變,荒地起大廈、水溝變公園、農村自建房等現象屢見不鮮。因此,在維護力量投入上,平原段線路所占比例遠大于山區段線路。由此可見,平原線路若能得到有效地維護,不僅能大大節約財力、人力,更能保障輸電線路安全穩定運行。鑒于此,“視頻在線監測系統”在輸電線路上的應用,若能兼顧經濟性與安全性地將平原段線路進行全范圍覆蓋,充分發揮系統主動性作用,即可主動、及時地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患,在大大節約人力、財力的同時,提高輸電線路安全穩定運行水平。

2.全覆蓋

為了實現平原段線路兼顧經濟性與安全性的全范圍覆蓋,充分發揮系統主動性作用,合理地確定“視頻在線監測系統”綜合布點的最優方案是關鍵。出于對經濟性的考慮,在每個平原段線路桿塔上安裝“視頻在線監測系統”顯然是不切實際的,因此,“視頻在線監測系統”在輸電線路的應用上應充分考慮“視頻在線監測系統”的特性、輸電線路管控目標、輸電桿塔結構參數以及輸電線路周邊環境等因素,探索最優化的“視頻在線監測系統”綜合布點方案,在兼顧經濟性的同時,滿足現代安全生產對輸電線路的需求。“視頻在線監測系統”綜合布點方案屬于多目標決策問題,以下對該方案的構建進行簡要總結。1)全覆蓋。全覆蓋的概念是“視頻在線監測系統”的監測范圍能有效地全面覆蓋輸電線路保護區。如何將全覆蓋這一定性的概念等效轉換為一個定量的值是難點,目前用于評估覆蓋程度的指標有“覆蓋度”、“覆蓋率”等,但用于評估高壓輸電線路保護區全覆蓋的指標,尚未有相關研究提出。因此,合理地確定全覆蓋評估指標將是今后的研究重點。2)經濟性。雖然在每個平原段線路桿塔上安裝“視頻在線監測系統”這一方案可以滿足其他方面的目標,但顯然是不現實的。因此,綜合布點方案應考慮到經濟性,實現系統經濟性最優的布點目標。

3、總結與展望

要使“視頻在線監測系統”在輸電線路上的應用充分發揮系統主動性作用,主動、及時地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患,在大大節約人力、財力的同時,提高輸電線路安全穩定運行水平,確定最優綜合合理布點方案是關鍵。因此,今后將不斷構建完善最優方案模型,并應用于現場實際。

參考文獻

第7篇

本文詳細闡述了物聯網技術在輸電線路在線監測系統中的應用要點。

【關鍵詞】物聯網 智能電網 輸電線路 在線監測

1 物聯網技術概述

1.1 概念

“物聯網”的概念最早是在1999年由麻省理工學院提出,對其的定義也比較簡單,即把通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接從而實現對所有物品的識別和管理的技術稱為物聯網技術。

在物聯網正式概念的提出之前,有一個更早的理念,通過裝置在各類物體上的電子標簽,傳感器、二維碼等經過接口與無線網絡相連,從而給物體賦予智能,可以實現人與物體的溝通和對話,也可以實現物體與物體互相間的溝通和對話。人們把這種物體聯接起來的網絡稱為“物聯網”。

1.2 物聯網具有的顯著特征

將物與物以及人與物進行的信息連通是物聯網的核心和本質。由此,物聯網的顯著特征主要通過以下三方面進行體現:

1.2.1 可感知性

可感知性就是物聯網對物體的信息收集功能,即物聯網借助于射頻識別、二維碼和傳感器等設備對物體進行感知、捕獲等信息收集任務。

1.2.2 可互通性

在通信網絡的環境下,一旦將物品接入到信息網絡中,那么就能進行物品信息的實時查詢和共享。

1.2.3 智能化

智能化是物聯網技術的高級特征,借助于各種高級智能計算機技術,物聯網能夠分析和處理獲取到的大量物品信息數據,這大大提升了智能化決策和控制的水平。

2 物聯網在智能電網應用中的基本架構

2.1 感知層

感知層的主要任務是在輸變電和配電的各個環節中給各類電力設備安裝信息感知設備,這些感知設備通常包括電子標簽(RFID)、智能傳感器、二維碼、紅外感應器和激光掃描儀。物聯網將所有的電力設備組成一個可連通的大網絡,在這個網絡環境下建立起統一的感知信息模型,進而將電網設備的數據匯聚到控制器上,最后通過網關將數據存儲至電力內網中。

2.2 網絡層

網絡層的主要任務是信心傳輸,并且要保證將信息安全可靠的傳輸到應用層,對此,可以建立高性能的“終端接入通信網絡”,制定網絡層“統一通信規約”,兼容各種傳輸模式來進行傳輸,將大大提高傳輸的安全性和可靠性。

2.3 應用層

作為物聯網框架結構的核心,應用層的顯著特點是實現更深層次的資源共享和應用。這需要應用層來改進自身的數據模型、結構和服務組件,這樣才能更好的對物品的信息進行集中的存儲和部署。

3 基于物聯網技術和主元分析方法的輸電線路故障在線監測系統應用要點

主元分析的方法是將所要研究的物品對象投射到這個垂直空間,并且這兩個垂直的空間是不想關的,即主元空間和殘差空間。

基于主元分析的輸電線路故障在線監測系統主要包括輸電線路設備監測單元,轉發基站和數據處理中心三個部分。

3.1 系統任務

3.1.1感知層的任務

收集電力設備的實時數據,并將這些數據按照統一的信息模型上傳都匯聚控制器中,是感知層的主要任務。感知層收集的實時數據主要包括地線、導線、絕緣子以及桿塔上的監控變量值。

3.1.2 網絡層

將感知層傳輸的電力設備實時信息安全傳輸至電力內網,以供各類電力業務調用,這是網絡層的主要任務。網絡層要將感知層收集的輸電線路信息數據上傳到數據處理中心,需要借助于一定的傳輸模式并且要采用統一的通信規約。

3.2 結果分析

基于物聯網技術和主元分析的輸電線路在線監測系統通過在輸電線路上部署各類傳感器獲取各類設備的實時數據,本文選取8個輸電線路設備參數包括:導線拉力、輸電線路高壓側溫度、輸電線路低壓側溫度)、接地電阻、導線對地距離,導線舞動頻率、鐵塔桿件應力和絕緣子風偏。通過將8個輸電線路設備參數的實時數據通過感知層和網絡層傳輸到應用層,然后采用主元分析方法對實時數據進行建模分析,判斷輸電線路是否有故障發生。

3.2.1 輸電線路正常工況建模

統計模型的建立,首先要收集輸電線路正常工況下的歷史信息數據,然后通過采用主元分析方法將正常工況下的主元空間和殘差空間進行提取,與此同時要選取合適的主元空間維度,進而建立起輸電線路正常工況的統計模型。

3.2.2基于物聯網技術和主元分析方法的輸電線路在線監測

實施在線監測的第一步就是先通過感知層把8個設備的信息數據上傳至匯聚控制器,第二步是要借助于網絡層將實時數據信息上傳至統一的電力內網之中,最后一步便是應用層的任務,應用層要將網絡層傳輸的數據投影到正常工況下的模型,并計算統計變更,比較統計變更值與閥值,這時通??沙霈F以下比較結果,若是統計變更中有一項數據超過了閥值,那么又可以斷定線路發生了故障,若是各項統計變更值都正常,那么則說明輸電線路在正常運行,并無故障發生。

3.3 需要進一步深化研究的內容

當前物聯網技術在輸變電線路在線監測的應用已漸趨成熟,鑒于物聯網的顯著優勢,因此還需進一步發揮其智能電網中的監測作用,對比需對以下方面進行深化:

(1)基于RFID、GPS及狀態傳感器等物聯網技術的輸變電設備智能監測模型與全景狀態信息模型的研究。

(2)具有數據存儲、計算、聯網、信息交互和自治協同能力的一體化智能監測裝置的研制。

(3)要進一步加強對基于IEC標準的全站設備狀態信息通信技術及信息集成技術的研究力度,并且對有線/無線通信接口進行進一步的統一也是十分必要的。

(4)當前光纖傳感是電力傳感器的主流,應深化對以光纖傳感為代表的電力專用傳感器的研究。

(5)輸變電設備狀態監測中監測設備的可靠供電問題。

(6)以三維立體全景全息可視化系統為代表的綜合信息可視化展示平臺開發及應用。

(7)“云”技術作為新興的存儲技術,其在物聯網的輸變電設備狀態監測與全壽命周期管理中的綜合應用有待于進一步開發和研究。

參考文獻

[1]李娜,陳晰,吳帆等.面向智能電網的物聯網信息聚合技術[J].信息通信技術,2010(02).

[2]郭創新,高振興,張金江,畢建權.基于物聯網技術的輸變電設備狀態監測與檢修資產管理[J].電力科學與技術學報,2010(04).

[3]李祥珍,劉建明.面向智能電網的物聯網技術及其應用[J].電信網技術,2010(08).

第8篇

【關鍵詞】電力系統;輸電線路;監測;檢查

電力系統的規模與技術水平正逐漸作為一個國家經濟發展水平的重要標志。對電力系統中的輸電線路進行全面性、系統性的監測,例如進行動態增容監測、防雷監測、施工孤垂觀測等,不僅要確保監測結果的準確無誤,而且還要保障電力系統的穩定性和安全性,進而有效的維護國家與人民的生命財產安全,提高電力系統的經濟效益和社會效益。

一、電力系統中輸電線路監測的內容

1.動態增容監測

我國的經濟、文化水平發展較高地區的用電量遠遠高于經濟發展水平低的地區,用電高峰期的用電限制問題十分突出,電力系統中的輸電線路普遍存在著電力輸送容量受限的現象。尤其是在酷暑嚴寒的天氣環境下,輸電線路的導線很容易損壞。因此,需要建立動態增容監測系統,運用建模計算的方法將導線的最大電容量進行計算,并對輸電線路的張力、溫度、氣壓、濕度以及風速等方面進行準確監測。

輸電線路的動態增容監測,主要對氣象、導線溫度以及導線拉力進行監測。氣象監測指的是對電力系統輸電線路運行中的天氣、氣象條件進行實時監測,例如對光照、陰晴、風速、雨雪以及冰雹等現象進行監測。導線溫度監測指的是運用導線的熱導方程與溫度測量設備,將所測到的數據信息進行計算,獲得最大的載流量。此方法具有計算簡便的優點。導線拉力監測指的是運用高壓導線之間所加載的拉力測量儀器,在最短時間內將導線的水平拉力測量出來。

2.運行弧垂監測

孤垂指的是輸電線路懸掛曲線中的任意一點到支撐懸掛物之間的距離,架空輸電線路架設主要運用桿塔等支撐物將導線放置在支撐物中,一段時間后懸掛點出現松弛現象,進而出現孤垂現象。對輸電線路孤垂進行監測,主要運用等長法和角度法。其中,等長法指的是將孤垂板綁定在觀測檔的基桿上,運用三點一線的觀測原理,觀察人員處于的位置與孤垂板和觀察桿塔在一個平面。能夠防止出現虛光現象,增加觀測的準確度。角度法指的是在確定觀測桿塔后,確定觀測點桿塔的高度,為h1,當天頂角為90°時,將測量儀的高度確定為h2,將橫擔到滑輪槽的高度設為h3,然后運用公式a=h1-h2-h3,來計算出一起到滑輪槽的高度,進而提高監測的準確度。

除了對動態增容和運行弧垂進行監測之外,還要對輸電線路的線路主體、附屬設施和外部環境進行監測。

二、電力系統中輸電線路監測及檢查的意義

電力系統指的是一種包括發電、輸電、配電、變電以及用電等內容的系統。隨著我國電力行業的迅速發展,電力輸送在電力行業中占據著十分重要的作用。電力系統中的輸電線路對于保障電力運輸的安全性和穩定性具有十分重要的影響。因此,為了保證電力運輸的安全、快速運行,需要對輸電線路進行監測和檢查,進而有效的保證國家和人民的生命財產安全不受損失,降低電力企業的維修成本。電力系統的功能主要將自然界中的一次能源在發電動力裝置的作用下轉化為電能,然后經過輸電、變電和配電等環節實現電能供應到用戶。電力系統的產生,實現了電能的方便性、高效性、無污染以及方便調控,進而在我國各行各業中得到了廣泛運用。

三、電力系統中輸電線路監測及檢查的技術要點

通過對輸電線路的檢修模式、架空輸電線路的檢修以及輸電線路的防雷檢測等技術進行分析。

1.輸電線路的檢修模式

輸電線路檢修工作要求檢修人員不僅要對相關的電力理論知識進行熟練掌握,而且還要熟悉在線檢修方式和離線檢修方式。所運用的具有科學性、合理性的輸電線路檢修模式是將線變為點。進行輸電線路檢修的原則,首先選擇交通方便、便于維修、質量水平高以及售后保障好的的輸電線路和監測設備;其次,對電力系統跳閘給系統帶來的英系那個進行考慮,選擇對電力系統影響小的輸電線路;其次,選擇絕緣端子老化率不超過3‰輸電線路,并且絕緣爬距要達到國家電力行業線路的規定標準。

(1)絕緣子的監測。絕緣子監測主要包括線監測和離線監測,具體劃分為分布電壓與零值電阻監測。其監測周期遵循以下的標準:連續4年老化率在2‰~3‰范圍內的,每兩年監測一次;連續4年老化率不超過2‰的,每四年監測一次,監測次數不得超過5次;(2)跨越物監測。對跨越物進行監測時,要根據輸電線路的運行狀態對跨越物位置、地點、電力通訊線互相交叉的角以及距離等進行及時修正;(3)桿塔監測。對桿塔進行監測時,監測內容主要包括砼桿裂紋、撓曲度、桿塔的傾斜度、鐵件腐蝕、基礎沖刷情況以及桿塔與拉盤基礎為移植等內容。

2.架空輸電線路的檢修

對架空輸電線路進行檢修,要根據當地電力系統運行的實際情況,結合國家或者地方相關政府的法律規范定期的進行輸電線路檢修工作。

絕緣檢修主要對緣子瓷質端子進行清潔,按照我國相關的監測污染區域劃分標準,可以了解到,Ⅱ級以上的污染設備可以不進行清掃,其環境的清潔度達到標準,有利于降低絕緣端子檢修工作量;在0—Ⅰ級的污染區對35kv線路設備進行檢修工作時,要與2.4cm/kV的設備相配合;Ⅲ級的66kV設備要與2.1cm/kV的設備互相配合;超過Ⅲ級的污染區,對110kV~220kV的設備進行檢修要與1.78cm/kV的配備相結合。另外,電力連接檢修工作通常情況下使用紅外線監測技術,對金屬的監測主要通過專業人員進行定期的巡視和排查工作。

3.輸電線路的防雷監測

防雷監測主要針對雷電系統顯示的數據信息進行認真的分析,例如對雷密度、雷電的時間、電流強度以及雷電日等信息進行掌握。目前,我國輸電線路的防監測技術相對較為成熟,只需要對避雷針和外電源方面進行改善。在避雷針方面,由于避雷針的更新速度較快,目前國內外普遍使用的避雷針主要以硅膠作為制作材料,在使用過程中,進行帶電和交接實驗,確保避雷針的安全性和實用性。在外電源方面,首先將電路中的零值瓷瓶進行更換,增加絕緣子,要注意設備和地面的距離,在確保安全后,有效的提升輸電線路的絕緣能力。

四、結語

總而言之,隨著我國電力行業發展速度的不斷提高,人們對電力的需求越來越大。對電力系統提出了更高的要求。因此,為了滿足人們日益增加的電力需求,要求電力工作人員要加強對輸電線路的監測和檢查工作,進而有力的促進電力系統的安全、穩定運行。

參考文獻

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第9篇

關鍵詞:輸電線路;接點溫度;實時監測

作者簡介:嚴勤(1982-),男,江西新余人,江西省電力公司營銷部,工程師。(江西?南昌?330077)萬英(1987-),女,江西新余人,江西南昌供電公司調度通信中心,助理工程師。(江西?南昌?330006)

中圖分類號:TM93?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)24-0136-02在電力系統存在許多通過螺栓連接的電路接點,如各線纜之間,各導電排之間等等。當接點處的連接不是很好時,就會存在比較大的接觸電阻,這樣當線路負荷較重、通過的電流較大時將可能存在嚴重的發熱現象,形成故障隱患。如果不能及時發現并修復,將會反復發熱,故障越來越嚴重。當前主要采用紅外測溫裝置或其他相關測溫設備完成定期或不定期的巡檢,或可采用專門的溫度在線監測裝置。由于第一種方法采用間隔測量的方式,因此可能會出現負荷降低時故障點的溫度又重新恢復到正常水平的情況,所以其監測效果并不明顯;第二種方法雖然實現了對溫度的實時監測,但由于成本過高、維護過程非常復雜,難以在大范圍內進行推廣。

一、輸電線路接點測溫簡介

1.輸電線路接點測溫的意義

在電網的實際運行中由于電氣設備自身的溫度會發生劇烈的變化,這些變化是對電氣設備運行情況的實時反映,且與電網的可靠性存在著潛在關系,因此若變電站和輸電線路的連接點存在著溫度過熱的情況,則有可能會引發系統的短路及斷路故障,給系統的正常運行帶來極大的隱患。與地下電纜線路相比,架空輸電線路具有成本低,施工過程簡單,易于檢修的特點,因此當前架空輸電線路是電力工業的主要輸電方式。導線、絕緣子串、架空地線、接地裝置和桿塔等組成了架空輸電線路,其中導線承擔著輸送電能的任務,因此其應具有足夠的截面積以保證電能能夠正常傳輸。正常的情況下有一高壓輸電線路接點的溫度是遠遠大于導線溫度的,因此若實際中出現了電氣設備接頭或線夾質量不良或壓接頭不緊的情況,則會影響到輸電線路耐張線夾、聯板等機械連接部分的性能,這些部分在正常運行中通常會發生溫度升高的現象,使得接觸電阻增大,加劇了其老化的進程,其接點的溫度要遠遠高于導線的溫度。若電氣設備長時間處于高溫的運行狀態下,則可能引發電網的大規模事故,且金屬材質的機械強度與溫度存在著反相關的關系,溫度增加則機械強度降低,因此接點過熱則會對設備的安全運行情況造成巨大的影響,到一定程度后可能發生斷線及意外停電的事故,給國民經濟造成巨大的損失。因此,采取有效的措施對溫度進行監測是防止輸電線路接點老化的有效措施,有助于預防導線斷線及保障線路的安全溫度運行,防止輸電線路的斷電事故,為輸電線路接點老化綜合研究提供科學依據。

2.當前主要測溫方法

當前國內普遍使用溫蠟片或紅外測溫儀的方法對電氣設備接點的溫度進行監測,但由于示溫蠟片的技術已比較落后,而紅外測溫設備又由于受外部環境的因素影響較大,測溫誤差較大,難以獲得準確的數據,不能有效地實現故障檢測,且這種方法只適合定期檢測,檢測周期較長,也增加了由于漏檢而發生故障的幾率,導致這類事故得不到有效的控制,給供電造成了極大的影響。所以,需要一種能實時檢測輸電線路接點溫度并報警的裝置。為此,本文設計了一款基于居里溫度特性的輸電線路接點感溫在線指示器。該裝置能在線檢測設備的溫升情況,當監測點在任意時間超過溫度設定值時,裝置立即發出溫度越限信息指示,以引起值班人員或巡檢人員的注意。報警指示器還具有記憶功能,除非人工復位,否則將一直保持越限信號。

二、基于居里溫度特性的輸電線路接點感溫在線指示器特點

如前所述,當線路負荷降低后故障接點的溫度又往往會恢復正常,所以當采用定期巡檢測溫的方式檢測時又不一定能夠及時發現存在問題的接點。針對這些問題,我們研發了基于居里溫度特性的輸電線路接點感溫在線指示器,該裝置運用溫度變化改變磁場力大小的原理,利用材料的溫感特性,保證在溫度達到設定值時,報警指示帽部分跳起,便于巡視人員及時發現,掌握輸電線路接點的溫度變化,避免事故的發生。該裝置具有如下特點:可以隨時在線感測被測點的溫度,當被測點溫度達到或超過預定的報警溫度時必須及時做出報警指示動作,通知檢修人員處理;結構簡單,成本低廉,適合大批量推廣應用;要適應野外惡劣的工作環境,長時間在線工作穩定可靠;符合電力設備入網要求。

實踐證明,此裝置能有效地監控輸電線路節電的溫度,進而達到提高輸電線路輸送能力的目的。

三、核心技術及設計過程

1.在線指示器設計

利用熱敏鐵氧體材料的居里溫度特性來實現對超溫情況的實時監控與報警。

熱敏磁性材料主要有熱敏金屬材料和熱敏鐵氧體材料,其他還有熱敏稀土磁性材料等,它們的飽和磁感應強度隨溫度變化的特性有明顯的區別。熱敏金屬材料的飽和磁感應強度比熱敏鐵氧體材料大,而且隨溫度的變化率也大,但是制造成本高。熱敏鐵氧體是近十多年才開發出的一種用于溫度控制的軟磁鐵氧體新材料,在熱敏磁性材料中應用最廣。它具有軟磁鐵氧體材料的一般特性,如較低的矯頑力和剩磁等,它對居里溫度及居里溫度附近的物理性能有著特殊的要求。

第10篇

關鍵詞:輸電線路;狀態檢修技術;電力行業;監測系統;電力生產 文獻標識碼:A

中圖分類號:TM726 文章編號:1009-2374(2016)29-0108-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.048

就當前電力事業發展現狀來看,傳統的輸電線路檢修技術已經難以滿足實際工作需要,對于輸電線路運行狀態檢修質量逐漸下降,其中存在一系列缺陷和不足,嚴重影響電力行業持續發展。但是由于當前電力生產區域人員不充分,加之輸電線路分布較廣,所以很難嚴格遵循檢修要求對設備進行檢修和維護工作,造成了大量的人力、物力和財力的浪費,供電質量下降,嚴重危及到電力企業未來生存和發展。由此,轉變以往輸電線路檢修技術,應用更為先進的狀態檢修技術,能夠有效提高輸電線路檢修質量,提升電力企業市場競爭力。由此看來,加強對輸電線路狀態檢修技術的研究是十分有必要的,對于后續理論研究以及實踐工作開展具有一定參考價值。

1 輸電線路狀態檢修必要性

輸電線路應用狀態檢修技術是十分有必要的,是電網建設的必然選擇,同時也是電力企業實現現代化、提升市場競爭力的重要保障,應用更加先進的檢修技術和設備有助于提高輸電線路檢修質量。狀態檢修在實際應用中,結合實際情況,能夠有效規避傳統檢修技術存在的盲目性,優化配置人力資源,提高電力企業經營效益和市場競爭力,為企業在激烈的市場競爭中占據更大的優勢。

可以說,輸電線路狀態檢修在傳統檢修技術的基礎上進一步整合了先進的網絡技術、自動化控制技術以及監測技術,這些技術是電力事業健康持續發展的首要前提,如何能夠更加充分地運用和發揮輸電線路狀態檢修技術的優勢,成為當前首要工作開展的方向。傳統輸電線路檢修技術單純地以時間為周期的檢修制度存在明顯的局限性,通過狀態檢修,可以大大降低輸電線路檢修盲目性,進一步降低檢修和維護成本,提高資金利用效率,謀求更多的經濟效益;同時,輸電線路運行可靠性得到顯著增強,降低人力勞動強度,有助于電力檢修人員將更多的時間精力投入到技術鉆研方面,不斷完善和鞏固知識基礎,提高專業技術水平,為電力事業發展做出更大的貢獻。

2 輸電線路狀態檢修技術應用

輸電線路由于線路較長、分布的區域較廣,非常容易受到天氣環境以及自然災害的侵襲,除此之外,工業污染同樣在不同程度上影響著輸電線路的安全運行。由此看來,輸電線路運行環境十分惡劣,很容易受到外界客觀因素的影響,所以為了能夠實時監測輸電線路的運行狀態,引進先進技術,構建更為全面的實時監測系統是十分有必要的。

2.1 電氣監測系統

對輸電線路絕緣情況的監測,主要包括玻璃、瓷以及其他絕緣材料的檢測系統;對絕緣子污穢監測,主要是針對自動檢測系統和光纖測污系統等建立和完善;雷擊監測,則是對輸電線路重點故障區域安裝自動尋跡系統,這樣一旦雷擊事故出現,能夠及時準確地判斷輸電線路故障位置,同時還可以有效地判定雷電反擊導線,在造成更多損失之前采取合理的解決措施,保證輸電線路運行安全;接地系統監測,主要是構建更加全方位的接地裝置測量系統,對輸電線路運行情況實時檢測。

2.2 機械力學監測系統

針對導線的監測,構建自動監測系統、導線舞動監測系統,對于導線可能出現的磨損部分監測系統;桿塔監測,主要是針對桿塔材料是否出現銹跡和腐蝕現象的監測,桿塔內部零件和螺栓是否出現松動的檢測,塔位和偏斜監測;對基礎運行情況的監測。

2.3 環境監測

主要是針對輸電線路運行環境監測,構建完善的監測系統,對輸電線路運行中金屬、絕緣子可能對無線電產生的干擾進行監測;自然環境中對輸電線路安全運行產生的影響監測,空氣中是否含有二氧化碳等粉塵氣體監測,對可能影響到輸電線路正常運行的天氣因素監測。

2.4 輸電線路的在線監測

對輸電線路在線監測主要可以借助紅外測溫儀、望遠鏡以及測溫槍實現,也可以在輸電線路上貼上示溫蠟片,這樣輸電線路運行時的溫度高低能夠更加及時有效地傳送到監測系統,發出預警信號;污閃檢測主要是針對輸電線路運行過程中,受到外界客觀因素的影響,絕緣子表面很容易出現污穢,這些污穢在不同程度上影響著線路運行安全,同時也是造成輸電線路污閃安全事故出現的主要原因,究其根本主要是由于輸電線路上的污穢同空氣中的水分聯合作用下,導致輸電線路絕緣能力下降,出現污閃安全事故,造成輸電線路的短路、損壞,成為當前影響輸電線路安全運行的主要因素之一,需要予以高度重視;絕緣檢測,作為輸電線路監測重點環節,其監測對象是輸電線路的絕緣子,其中包括合成絕緣子和瓷質絕緣子,這些絕緣材料在不同程度上影響著輸電線路運行安全,其中合成絕緣子在當前輸電線路絕緣維護中發揮了重要的作用,具有較為突出的防污性和防水性,被廣泛應用其中。對輸電線路絕緣檢測應根據線路運行情況以及合成絕緣子周圍電場周圍分布情況,綜合判斷輸電線路絕緣子是否存在故障,輸電線路運行情況。

3 輸電設備狀態檢修工作開展思路

3.1 輸電線路狀態檢修原則

輸電線路狀態檢修應結合實際情況,堅持安全第一,預防為主的原則,對于存在的線路損壞問題應及時進行解決,對線路檢修需要進行綜合分析后,選擇合理的解決方法,只有這樣才能保證輸電線路檢修質量,為電力設備正常運轉打下堅實的基礎。

狀態檢修技術實際應用中,對輸電線路運行情況的檢測和分析是十分有必要的,以此為基礎,展開狀態檢修工作,充分借助先進的檢測技術和監測設備,只有這樣,才能更加全面、準確地掌握輸電線路運行情況,為電力設備正常運行打下堅實的基礎。

3.2 輸電設備狀態檢修策略

首先,應健全和完善組織機構。輸電線路檢修人員在工作開展中,還承擔著更大的責任和義務,就是對基礎設施施工的任務,為了能夠更好地推進狀態檢修工作開展,維護輸電線路運行安全,應提高電力企業領導干部的重視程度,落實責任制度,規范輸電線路檢修流程,對狀態檢修情況及時記錄,建立相應的檔案管理系統;輸電線路狀態監測人員結合實際情況,對線路絕緣子分布電壓和零值進行檢測,包括帶電作業和線路的常規監測。

其次,建立新的生產管理模式。推進輸電線路狀態檢修工作,應按照電力設備以及基礎設施建設情況,綜合考量自然環境的影響、污穢等級以及設備評級等方面,對設備運行狀況重新劃分,綜合考量外部環境所產生的影響,由檢修人員定期對輸電線路進行巡視和維護,運用各種先進技術手段來偵測周圍環境,實時了解輸電線路的運行情況、使用壽命和功能狀態,是否有發生線路事故的前兆等。

最后,開展微機管理。主要是運用先進信息技術,為電力生產管理決策提供幫助,合理規劃輸電線路運行動態監測,并將相關技術數據記錄在系統中,有助于后續維護工作查閱和分析。與此同時,需要注意的是,通過計算機將其他外部監測設備收集得到的數據信息整理、儲存,有助于后續輸電線路故障發生時,根據以往數據信息的分析結果和檢修經驗,提出合理的解決對策,減少人力勞動強度,提高檢修效率。

4 結語

綜上所述,在激烈的市場競爭中,電力企業為了謀求長遠發展,引進先進的技術和設備是十分有必要的,推行輸電線路狀態檢修技術有助于及時有效地判斷線路故障位置,結合電力系統以往存儲的檢修數據進行綜合考量,選擇切實可行的解決對策,維護輸電線路運行安全,對于電力企業長遠發展有著至關重要的作用。

參考文獻

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第11篇

關鍵詞:輸電線路;智能化;運行維護

中圖分類號:TV文獻標識碼: A

前言

隨著電網建設不斷發展,輸電線路長度大幅增加,其巡視和維護的時間、費用和勞動強度也隨之大幅度增加,對運行維護的質量和效率也提出很大挑戰。因此,作為運行維護單位,在保證安全運行的前提下,迫切需要克服傳統運維模式的日益不適應性,積極拓展先進技術在輸電線路運行中的應用,結合區域特點努力探索輸電線路新型運維模式。因此,下文就輸電線路智能化運行維護技術進行探究。

一、智能化輸電線路的特征

輸電線路不僅影響了人們的生活質量,還關系著人們的生命安全。簡而言之,輸電線路是電力系統的核心組成部分,他們能將電網相互連接起來,形成一個完整龐大的電力系統。而所謂的智能化輸電線路,具有與傳統的輸電線路不同的特征,是指基于先進通信技術、信息技術和控制技術的自動化輸電方式。在輸電線路中了解其特征,對于輸電線路智能化的運行維護有很大幫助。智能化輸電線路最主要的特征是具有自我檢測和修復的能力,主要通過在線檢測線路運行的實時數據,進行安全穩定的分析,快速對自身狀態進行評估,然后通過快速的自動重合閘或切除故障段并啟用備用線路實現整個線路輸電不中斷。其次,智能化輸電線路要安裝眾多的測量保護裝置,必須要具有很強的兼容性,同時還要滿足快速處理能力和具有集成性,以滿足線路建設的可行性。最后,智能化輸電線路和傳統的輸電線路一樣,還具有超強的抵御自然災害或人為破壞的能力,這樣才能保證電力用戶的供電質量。

二、輸電線路智能化運行維護技術研究

輸電線路智能化運行維護是通過計算機技術和輸電線路建設配套使用的自動化測量和監測設備實現的運行維護技術。該技術從目前使用情況和未來智能電網發展前景來看都是必不可少的,符合時代的需要和智能電網運行的需求。隨著我國不斷對原有輸電線路進行改造和升級以及新建設更高等級的輸電線路的趨勢來看,輸電線路智能化運行維護技術全面實施指日可待。 通過一定的實踐經驗,現在已經明確了該技術實現的主要方法和相關技術要求,指出了實現輸電線路智能化運行維護的關鍵所在。

1.輸電線路智能化運行維護概念

輸電線路智能化維護是輸電線路正常運行時或發生故障時,線路的測量系統能及時的將該時刻的運行狀態數據測量得到并傳輸至系統中進行處理,再自行判斷和解決的過程。在該過程中,還要做到區分線路中不同的信號,實現對于故障部分有效地切除和解決但又不會對非故障處造成影響。

2.輸電線路智能化運行維護的實現關鍵分析

從輸電線路智能化運行維護的定義可以看出,其實現的關鍵主要是運行數據的采集、傳輸、分析和處理能力。如何提高這些能力將直接決定該技術在輸電線路運行維護中是否起作用的關鍵。對于運行數據的采集,近年來傳感器技術不斷發展,開發出了許多微型的具有很高精度的廉價傳感器,將它們大量應用于輸電線路中在理論上能滿足運行數據采集的要求,但是需要投入大量的財力和人力進行安裝。而要將采集的大量狀態數據傳輸到處理中心需要提高傳輸能力,可以使用衛星網絡通信技術建立一個遠程網絡系統,以實現遠距離大數據傳輸。當數據傳輸到處理中心后,數據的處理分析時整個維護的重中之重。如果數據處理能力跟不上輸電線路負載變化速度,那么在切斷故障元件或部分時,會引起相關聯的非故障元件或部分出現異常反應,嚴重時可能造成連鎖反應,出現大面積停電事故,無法保障線路的可靠性和安全性。因此,必須充分的結合計算機技術和智能化設計思路,對輸電線路數據的分析和處理能力進行提高。

除了在數據采集、傳輸、分析和處理能力方面需要提高外,整個智能化運行維護的體制也是實現該技術的關鍵。好的運行維護體制一般包括“三集中、九統一”,如:集中管理、集中維護、集中監控和統一的操作維護管理制度、統一的技術裝備水平等。在實現輸電線路智能化運行維護時,可建立維護中心,對輸電線路和相關設備從地域、電壓等級等方面進行分級維護和集中維護。

三、輸電線路智能化運行維護的實現方法

1輸電線路GIS三維圖像靜態可視化

輸電線路地理信息系統GIS是通過GPS。遙感系統和激光雷達掃描等技術實現的,結合三維地形圖和二維平面圖無縫對接,將輸電線路桿塔顯現在地圖上,構成輸電線路網。該方法可視化程度非常高,但是前期成像工作復雜,不適用于我國大面積輸電網成像,并且制作成本非常高。

2.使用機器人巡線維護

由于我國地域遼闊,電力資源分布不均,高電壓等級的輸電線路都在偏遠地區和野外,使用人力巡線工作量大且效率不高,地形環境影響大。因此,使用機器人在線巡線維護可以有效的解決上述問題。通過現有的機器人應用實例知道,配備了檢測儀器(紅外檢測儀、可見光攝像機)的機器人可沿導線行走,將檢測的信息傳送給地而裝置,進行分析處理。這種方法可以有效地降低人為工作量和避免地形條件的影響,但是氣候環境特別是冰雪暴風對機器人巡線有較大影響,且研發經費過高,因此還未得到廣泛使用。

3.無人機巡視

無人機巡視是通過一種無線電遙控或自載程序操縱無人駕駛飛行器進行的巡視方法。該方法涉及多個高科技領域,研究難度和科技含量較高,應用起來受到較大限制,現僅有個別地區在進行試點使用。但是該方法有其獨特的優勢:巡視過程中無需載人,提高巡視續航能力;操作簡單,不受氣候影響,且巡視速度快,因此效率比機器人巡視高很多;同樣可以降低人員工作量和不受地形影響。所以,隨著輸電線路智能化運行維護的發展,無人機巡線必將成為一種速度快、效率大、發展潛力大的巡線方式。

4.輸電線路在線監測系統

輸電線路在線監測系統事通過各種探測器對輸電線路的溫度、濕度、所受風速風向、覆冰積雪狀態等進行監測,通過數據傳輸到監控中心,監控人員根據在線監測數據和圖像對現場情況進行分析,調度和指揮專業搶修人員對事故進行搶修和檢修。這樣就形成了一個集中監控,分散處理的監控系統,能隨時對輸電線路進行監測和維護。通過多年的發展,根據監測狀態的不同,輸電線路在線監測系統主要可以分為輸電線路覆冰在線監測系統、輸電線路風偏在線監測、輸電線路桿塔傾斜在線監測系統、輸電線路導線溫度在線監測系統等。輸電線路在線監測系統科做到實時監測、全天作業和進行預測性分析,這是輸電線路智能化運行維護實現的重要方法,且對其研究較多,了解也更深刻,因此,如今得到廣泛的應用。

結語

隨著智能電網的不斷發展,輸電線路智能化運行維護技術還有待提高,本文通過對輸電線路智能化發展現狀和智能化運行維護技術的研究做了簡要介紹,同時指出了實現輸電線路智能化運行維護的關鍵所在,根據這些關鍵點,提出了輸電線路地理信息系統、機器人巡線、無人機巡視和在線監測系統等實現方法,也為輸電線路智能化建設指出了方向。

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第12篇

關鍵詞:輸電線路;運行安全;防治

輸電線路在整個電力系統中占有重要的地位,其運行質量的高低決定著電力供應的質量,且對電網整體運行的安全性有著極大影響。在社會與經濟發展的過程中,社會各界的用電需求進一步增加,對電能質量也提出了更高的要求,輸電線路日益復雜。隨著科學技術的發展與進步,電網企業的自動化技術與輸配電技術水平有了較大提升,但是也不能忽視輸電線路運行時的安全問題,需要及時采取相應措施,保證輸電線路運行的穩定性。

1.輸電線路運行安全影響因素

1.1雷擊因素

在當前輸電線路運行過程中,因雷擊導致出現跳閘和停電的問題日益頻繁。輸電線路運行期間,雷擊在很大程度上受到桿塔高度和保護的影響,若是相關角度出現變化,將極大影響導線的屏蔽作用。隨著桿塔高度的提升,對地面的屏蔽作用也將減弱,造成增加了繞擊范圍的增加。此外輸電線路運行時也會受到雷雨天氣的影響,如線路兩側角度出現變化,電力輸電質量將受到嚴重影響,特別是在一些山區中,由于輸電線路通常設置在山頂,輸電線路兩端弧度在變大以后,輸電線路兩邊均會受到雷擊的影響,從而產生放電現象,不利于輸電線路運行的安全。若是輸電線路受到雷擊的影響,容易出現跳閘、停電等問題,進而嚴重威脅著整個電網的安全穩定運行。

1.2天氣因素

輸電線路運行期間,若是發生低溫雨雪天氣,因為濕度很大,大量水汽將凝結在電線表面,并產生一層覆冰。這樣會讓電力系統受到冰凍的危害。在形成覆冰以后,輸電線路兩端的張力將會失去平衡,導線就會出現間斷,最終倒桿。此外覆冰還將引起電線繃緊和收縮,若是出現大風天氣,則在劇烈舞動過程中發生斷裂,這樣整個電力系統將無法正常運行。

1.3外力因素

一般情況下,在輸送電力的過程中,電力系統在外力因素下也很難正常運行。如電力工作人員在日常工作中,未能做好電力設備的維護工作,從而為整個輸電線路帶來了不利影響,嚴重時將造成整個電力系統出現癱瘓[1]。此外由于部分電力工作人員綜合素質偏低,對輸電線路的保護措施未做到位,這也不利于電力系統運行的穩定性。在輸電線路運行過程中,電力工作人員違規操作,會造成輸電線路被破壞,甚至一些輸電設備在不規范操作下,將無法保持正常運行狀態。

1.4建設質量問題

輸電線路分布廣、距離長、地形環境復雜,容易受到雷電、冰雹、暴雨和狂風等自然災害的影響,因此在建設輸電線路的過程中,對線路建設質量的要求與標準也越來越高。輸電線路主要有架空輸電線路和電纜線路兩種,其中輸電線路在地面上空架設,包括拉線、絕緣子、線路金具、接地裝置、導地線和桿塔等部分,這些構件的質量對輸電線路運行的安全影響很大。

2.輸電線路運行安全防治措施

2.1加強對輸電線路的監測

在輸電線路運行期間,電力企業必須加大對輸電線路的監測力度,重點是嚴格監測輸電設備的性能和運行狀況,這樣才能確保有較高的輸電質量。隨著電力系統要求的進一步提升,電力企業必須盡快建立起智能化系統,這樣才能實現對設備的自動化和智能化監測。同時還要充分應用計算機技術,這樣也可以對設備進行智能化監測。此外,電力企業還要加大對機載激光雷達、成像儀等先進設備的應用力度,以便實時監測輸電設備,針對其中存在的問題,可以第一時間加以處理,提升輸電線路運行的安全性。此外還要成立專門的工作小組,主要負責檢修與維護輸電線路[2]。電力工作人員要有豐富的經驗,具備一定專業知識,能夠嚴格按照相關規定加強監測,并結合實際情況制定相應的檢修措施,避免出現錯檢和漏檢的問題,防止出現安全事故。

2.2綜合采用各種監測方法

在監測輸電線路運行情況時,一些地區在氣候、地形等條件的影響下,無法有效監測輸電線路的運行狀況,從而為輸電線路的安全運行帶來了不利影響。對此要充分應用GIS和GPS等技術,這樣能夠24小時監測輸電線路,避免受到氣候和地形等條件的影響,可以監測桿塔損壞、地質災害和覆冰等各種現象,同時還可以將故障位置準確確定下來,這樣有利于及時維修,最大限度降低故障帶來的損失[3]。此外,還要加大對衛星廣域遙感遙測技術研究力度,衛星遙感技術能夠大范圍、全天候的監測輸電線路走廊地形、地質、植被等情況,同時還可以監測塔桿損毀、地質災害等情況,監測效果非常明顯。

2.3防雷措施

在容易遭受雷擊的地方,電力工作人員要加大對該地區的調查力度,根據調查數據采取相應措施。如通過架設避雷線,可以防止雷電為輸電線路造成的損壞。同時還要盡量減小桿塔的接地電阻,這樣可以減小雷擊的幾率,避免發生跳閘的問題。在進行接地電阻施工的過程中,電力工作人員要把地極深埋,在相關設備支持下保證自然銜接,這樣可以發揮出對雷擊強電流的泄流作用。此外,對于容易受到雷擊的桿塔,還要設置避雷器,這也是有效的防雷措施。

2.4防止覆冰措施

在建設輸電線路的時候,要加大對新技術的應用,使用絕緣性更好的線路,避免輸電線路局部發生故障。此外在一些極易發生覆冰問題的區域,電力工作人員要涂抹一層防凍材料,這樣可以起到防止熱脹冷縮的作用,避免對輸電線路帶來破壞,確保輸電線路能夠更加安全的運行。同時電力工作人員還應科學設計輸電線路,確保所有輸電線路所有角度的合理性,從而有利于對輸電線路進行監測和維修,提升輸電線路運行的可靠性和安全性。

2.5抓好輸電線路建設質量

對于輸電線路相關構件的購置,必須滿足相關規范、標準和要求,要符合設計規定,最好在國家指定單位購買,或者是到信譽度較高、質量有保證的正規廠家購買,同時購買的產品必須要有相關技術資料和合格證[4]。比如鐵塔由于長時間置于外界環境中,難免會受到風、雨、雪、電等侵蝕,結構上會出現一定程度的損壞,容易產生各種安全隱患,最終對鐵塔的使用壽命帶來影響。因此在購買鐵塔的過程中,要確保塔桿表面鍍鋅層的均勻,同時滿足標準規范。主要由于鐵塔在外界自然因素影響下,其塔桿表面鋅層會出現一層Zn0薄膜,并對鐵塔的金屬結構進行保護,避免發生生銹和腐蝕等現象。

3、結語

總之,輸電線路運行是否可靠和穩定,直接關系著電力企業的經濟效益,并對人們日常生活、工業生產和社會發展影響很大。輸電線路在自身特點影響下,實際運行中會發生各種故障,需要認真分析導致輸電線路出現運行故障的原因,根據分析結果采取相應的解決措施。只有這樣才能減少各種因素對輸電線路的影響,實現輸電線路的安全、穩定運行。

參考文獻

[1]孫傳江.輸電線路運行安全影響因素和防治措施[J].科技傳播,2016,(01):106-112.

[2]鄧世杰.輸電線路運行安全影響因素分析及防治措施探討[J].住宅與房地產,2016,(12):227.

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