刘沛轩

摘  要：现如今我国是经济快速发展的新时期，人们的生活水平得到了提高，对电力供应的质量和数量提出了更高的要求。由于受地域限制以及环境的影响，输电线路设计路径不仅多变复杂而且自然地理条件极其恶劣，输电线路频繁遭遇各种威胁。加上线路中各种电力设备、电气元件和电缆随着服役年限的延长而逐渐老化，严重影响了输电线路稳定、有效地工作。传统运维管理模式下，维护人员周期性巡视虽然可以发现设备隐患，但是受其自身局限性的影响，对输电线路在特殊气候与环境中难以实现有效监测，并且对线路走廊外力的变化在巡视周期的真空期无法及时掌握，故而使输电线路容易因缺乏监测而于下一个巡视开始之前便发生故障。

关键词：输电线路;线路运维;在线监测技术

引言

社会与科技的高速发展大大增加了用电负荷，用电安全逐渐引起人们的重视。输电线路杆塔的接地电阻直接影响着供电系统安全，输电线路杆塔接地电阻越小，抗雷击效果越好，电路受雷击损害致使跳闸的可能性就越小，因此有效的输电线路杆塔接地状态在线监测方法就显得尤为重要。利用在线监测方法时刻监视接地电阻，发现不合格接地电阻应立刻采取应对措施，可极大地增强输电线路供电安全性;并且有效输电线路杆塔接地状态在线监测方法可准确快速检测出接地短路点，为电路抢修提供宽裕时间。但是当前通常采用人工方式检测输电线路杆塔接地状态，存在测量时间长、无法及时监测到故障点的弊端。因此，本文提出新的输电线路杆塔接地状态在线监测方法。

1系统原理

首先，输电线路在线监测系统的构成呈明显的多样性，二级网络结构模式为该系统的主要结构模式，主要由线上监测装置部分，监测中心，线路监测基站等三大部分构成，其中线上监测装置部分主要由温度监测仪，导线覆冰监测仪等构成。其次，要全面掌握输电线路在线监测技术的工作原理，则要对输电线路在线监测技术的相关技术参数进行整体的把控与掌握，而技术参数主要由环境运行的参数与设备运行的参数两大部分构成，输电线路在线监测技术则主要是通过对数据信息与各类参数的采集与分析，从而完成输电线路的全面监测和管理。同时，监控系统的管理人员则能通过对监测中心反馈的信息与参数进行查阅与处理，有效的预防输电线路在运行过程中可能出现的问题，从而保证输电线路安全稳定的运行。

2在线监测技术在输电线路运维中的应用

2.1线路覆冰厚度预测

模块功能。对覆冰厚度可以覆冰物理参数与所需气象参数为依据进行计算。基本原理。对可能覆冰量的计算，为获取相应模型，现假设：（1）线路运行为无风环境;（2）导线为半径R的无线长圆柱体;（3）被导线捕获的全部雨滴均结成冰（即冻结系数为1），并且水密度，淞冰密度在上述假设条件下，线路覆冰厚度只取决于降水量，而与导线直径无关。但在通常情况下，导线覆冰的形成总是在有风天气下进行，并且导线被含有过冷却水滴的湿空气横掠，此时相当于扰流圆柱体的流动，故流线将发生变化。一部分无风时原本可以被导线捕获的小水滴可能被风吹走，因而存在一个导线捕获水滴的过程，导线捕获水滴量的多少与风速和水滴直径d（中值体积直径）等因素有关，引入捕获系数，并按以下试验关联式进行计

算：式中：V为空气运动黏度，雨淞情况下取值13.2×

10-6m2/s;C为常数，雨淞情况下取值1.64。由上式可知，环境风速越快、过冷却水滴直径越大，水滴所拥有的惯性力则越强，导线的捕获系数也就越高。一般在雨淞形成时，风速V<10m/s，因此，E值在0.7～0.9。将下雨产生的导线捕获水量P×RW和风吹湿冷空气产生的导线捕获水量V×W按矢量合成，考虑捕获系数E及各物理量单位的统一，得到导线捕获的总水量Wt（g/cm2·h）可表示为下式：最后，根据结果是否超过提示线、预警线、报警线给出检修建议。此外，在线监测技术在输电线路运维管理中的应用还表现在绝缘子盐密预测、杆塔倾斜预测和线路微风振动引起的疲劳寿命预测方面，对此同样应予以重视。

2.2技术方案

相关监测技术采用具备接收气象传感器、磁场检测仪的测量检测板，对杆塔周围的气象情况进行实时监测。这些数据被通信模块输送到远端控制中心，并生成数据变化的直观图像，得到氣象参数变化曲线，再根据一定的函数关系对天气趋势进行预测。气象监测设备的壳体侧面设置有与其垂直的第一、第二连接杆，两根连接杆处于同一水平面，第一连接杆的一端固定安装在检测板的壳体上。与此同时，设备中还有一对活塞杆相对的第一水平液压缸和第二水平液压缸，第三水平液压缸安装固定于第一竖直液压缸的活塞杆上，而第四水平液压缸则固定于第二竖直液压缸的活塞杆上，以此类推，可以确定第三水平液压缸和第四水平液压缸的安装位置。同时，第一弧形夹板安装于第一水平液压缸的活塞杆上，第二弧形夹板安装固定于第二水平液压缸的活塞杆上，以此类推，可以确定第三弧形夹板和第四弧形夹板的安装位置。弧形夹板的弧面在安装时统一朝向塔杆。另外，设备还配有检测板、控制模块、磁场检测仪、气象传感器、数据通信模块、顶端安装太阳能供电板、气象传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、降雨量传感器以及气压传感器等部件。

2.3输电线路冰闪监测

我国大部分地区的输电线路都能遇到低温严寒天气很容易遭受寒冰覆盖，从而出现冰闪故障，对此就需要对其进行在线监测，及时排查出冰闪故障，减少因为覆冰所导致的输电线路故障，具体的在线监测原理为：第一，凭借测试输电线路的拉力来分析有无冰体覆盖，可以将拉力传感设备配设于绝缘子串，对应测试出输电线路被冰体覆盖后的受力情况，并负责采集四周客观环境各项指数，例如：温度、风力大小、适度水平等，把这些参数传输至监控系统，系统具有数据处理与分析功能，能够妥善地向相关人员提供覆冰反馈信息，以便采取控制措施。第二，测试输电线路的相关参数，例如：倾斜角、弧垂等集中分析输电线路的覆冰情况，再对应采集其他数据，例如：导线倾斜的弧度、角度等，并算出导线的重量，同其正常状态时的重量加以对比，计算出覆冰量，也能评估出输电线路的危险程度。

2.4监测输电线路在线舞动

输电线路通常处于露天环境，自然会受到来自于大自然的各种力量的袭击，例如：风力、雨水等，其中风力侵袭是最为常见的袭击，当输电线路雨大大风天气时难免出现低频率振动，长期的舞动如果得不到控制则可能带来不良危害，影响输电线路的常规传输功能，甚至可能导致输电线路断线，或者造成短路、跳闸以及杆塔倒塌等故障。为了预防线路舞动所带来的故障，就要做好输电线路在线舞动监测工作，具体的监测方式为：第一，利用传感器来搜集数据信息，妥善分析这些数据，传感器能够将来自于输电线路的舞动信息变为电流信息，同时对这些信号实施妥善加工与处理，同时把测量数据信息凭借无线网来上传到监控设备，参照监控机收到的信号、信息等能够大致得出导线舞动的相关信息、数据等，对应判断输电线的舞动情况。第二，视频监测。监测设备安装在输电线路系统中，该设备具有可视功能，也就是能透过视频画面来获取线路的状态，从而为输电线监测提供便利，监测人员可以凭借输电线坐标系之间的图像、以及相关参数等，再利用科学的计算来对应得出输电线路的旋转角度，从而判断其舞动情况。

结语

综上所述，本文通过导线温度预测和线路覆冰厚度预测方面的分析，论述了在线监测技术在输电线路智能化运维中的应用。

参考文献

[1]  Q/GDW 11526-2016.架空輸电线路在线监测设计技术导则[S].

[2]  Q/GDW 245-2008.架空输电线路在线监测系统通用技术条件[S].