输电线路在线监测技术

2024-05-05

输电线路在线监测技术(精选6篇)

篇1:输电线路在线监测技术

特高压输电线路在线监测技术的应用

作者:zhangyap… 文章来源:本站原创 点击数: 0 更新时间:2009-9-18 20:58:59 【字体:小 大】 湖北安全生产信息网(安全生产资料大全)寻找资料>> 0引言 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程具有电压等级高、传输容量大、传输距离远等特点,在线实时监测对于保证特高压电网的安全、稳定、可靠运行具有十分重要的意义。

特高压交流试验示范工程线路全长640 km,经过山西、河南和湖北3省,跨越黄河和汉江,穿越多个煤矿采空区,途经交通困难的太行山区、局部易舞区和微地形微气象区,沿线地形气象复杂多样。因此,应用在线监测技术对线路状态进行实时监控,可以及早发现事故隐患并及时予以排除,使线路始终以良好的状态运行。1输电线路在线监测技术 1.1概述

对输电线路在线监测技术的研究主要受2个技术因素制约,一是线路上监测装置的电源问题,二是监测数据的传输通信问题。随着传感器技术、电子技术和无线通信技术的发展,开发出了多种输电线路在线监测装置,例如:输电线路覆冰在线监测系统、输电线路杆塔倾斜监控系统、输电线路导线舞动监测系统等。1.2输电线路覆冰在线监测

输电线路覆冰在线监测系统实时监测导线覆冰情况,依托后台诊断分析系统对监测数据进行分析,实现对线路冰害事故的提前预测,并及时向运行管理人员发送报警信息,有效减少线路冰闪、舞动、断线、倒塔等事故的发生。

输电线路覆冰在线监测系统有2种工作原理:

1)通过监测线路拉力来反映覆冰状况。在绝缘子串上安装拉力传感器,监测导线覆冰后的受力状态,同时采集环境的温度、湿度、风速、风向等参数,将采集到的数据传输到后方监控中心,经数据计算及理论修正,给出线路冰情预报,及时给出除冰预警。

2)通过监测导线倾斜角、弧垂等参数来反映覆冰状况。采集导线倾斜角度、弧垂等参数,结合输电线路状态方程、线路参数和气象环境参数进行分析,计算导线覆冰后的比载、覆冰重量、覆冰平均厚度等覆冰技术参数,对覆冰的危险等级做出判定,并及时给出除冰信息。原理1将应力传感器串接在绝缘子上,其应用前提为应力传感器通过试验和安全性论证。原理2不需要改变线路参数、不会影响线路的运行安全。以上2种除冰方案均无法给出档内各段导线的覆冰形态,计算出的导线覆冰厚度是档内覆冰厚度均值。1.3输电线路气象和导线风偏在线监测

输电线路气象和导线风偏在线监测系统可为监测点所在线路设计和风偏校验提供实测依据;通过预警促使运行部门采取合理的风偏防范措施,协助运行部门查找放电故障点;通过检测中心对送电线路所经区域气象资料的观测、记录、收集,积累运行资料,完善风偏计算方法,同时准确地记录输电线路杆塔上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等,为制定合理的设计标准提供技术数据。

输电线路气象和导线风偏在线监测系统通过在绝缘子串上安装角度测量系统,再结合线路本体数据及风速、温度等测量数据,综合计算出导线的风偏状况。1.4输电线路杆塔倾斜监测

煤矿采空区上部覆岩在重力、应力、自然力扰动作用下,易引发地面裂缝、岩体错位、崩塌、滑坡、地面塌陷等地质灾害,导致采空区杆塔倾斜、地基变形的情况时有发生,严重威胁输电线路的安全运行。

基于全球移动通信系统(global system for mobile communication,GSM)的杆塔倾斜监测报警装置可以实现对运行杆塔倾斜情况的实时监控和预警,已在220 kV及以下电压等级输电线路中得到应用,多次发现塔材变形、杆塔倾斜和基础位移等缺陷,保障了电网的安全运行。

考虑到特高压线路塔头无线电干扰严重、山区通信网络信号薄弱、基础与铁塔荷载大等特点,国家电网公司已组织开展了特高压GSM杆塔倾斜监测报警装置的研制工作,并已试验成功,为实现特高压线路运行杆塔倾斜情况的实时监控和预警提供了技术保障。1.5输电线路导线微风振动监测

微风振动是造成高压架空输电线路疲劳断股的主要原因。微风振动对架空线路造成的破坏是长期积累的,具有较强的隐蔽性,因此对其进行测量既能消除微风振动产生的隐患,又能为防振设计提供科学的依据。

微风振动监测系统通过导线振动监测仪记录导线与线夹最后接触点外一定距离处导线相对于线夹的弯曲振幅、频率和线路周围的风速、风向、气温、湿度等气象环境参数,结合导线本身力学性能资料,在线分析判断线路微风振动的水平和导线的疲劳寿命。1.6输电线路导线舞动监测

导线舞动会严重损害线路,造成金具断裂、导线落地,塔材、螺丝变形、折断,出现大面积停电。开展导线舞动在线监测技术的研究,加强对导线舞动的观测和记录工作,绘制出易舞线路和易舞区分布图,对指导线路防舞设计具有重要意义。

输电线路导线舞动监测原理为:根据档距和线路具体情况,在一档导线中安装适当数量的导线舞动监测仪,采集3个方向的加速度信息,依据对监测点加速度的计算分析及线路基本信息,分析舞动线路的舞动半波数及计算导线运行的轨迹相关参数,分析线路是否发生舞动危害,发出报警信息,避免相间放电、倒塔等事故的发生。

1.7输电线路视频监控在人口密集区、林区、开发区、交通繁忙区安装线路视频监视装置,实时监视、记录环境情况,及时发现危及线路安全运行的行为,避免造成事故。同时,可观察和记录线路覆冰、覆雪等过程。

输电线路视频监控系统集中了数字视频压缩技术、无线通信数据传输技术、新能源及低功耗应用技术,能实现对输电线路本体状况及其环境参数的全天候监测。但还存在无线数据传输量小、现场视频只能预设若干监控点而无法自由控制、无信号或信号微弱、少人地区监控设备数据传输和控制失灵等问题。在GPRS/CDMA网络发展迅速,3G网络、高速数据无线传输网络即将开通的前提下,使用无线网络实现对输电线路的远程监控功能,已经成为一种切实可行和符合未来发展趋势的有效方法。1.8输电线路绝缘子污秽监测

1)污秽度在线监测。一般采用停电方式测量绝缘子表面污秽度,包括等值盐密和灰密。文献[2]基于通过光纤传感器光能损耗和光场分布与盐分含量的对应关系,通过检测光能参数计算出传感器表面盐份,进而得到绝缘子表面的盐密值。

2)泄漏电流在线监测。绝缘子表面泄漏电流是电压、气候、污秽3要素的综合反映,因此可将绝缘子表面泄漏电流作为监测绝缘子污秽程度的特征量。泄漏电流在线监测利用泄漏电流沿面形成的原理,在绝缘子接地侧通过引流卡或电流传感器在线实时测量泄漏电流,利用信号处理单元计算出一段时间内泄漏电流的各种统计值(如峰值平均值、峰值最大值或大电流脉冲数),通过无线传输将数据传输到数据总站,运用专家知识和自学习算法对各种统计值进行综合分析,对绝缘子的积污状况做出评估和预测。泄漏电流的大小与所用绝缘子的类型(材料、伞型、盘径)、污秽成分、盐密、灰密、气象条件等多种因素有关,也需要积累足够多的运行数据。

2在线监测技术在特高压线路中的应用 2.1基本要求

在线监测技术应用在特高压线路上具有必要性和可行性,对保证特高压线路安全运行意义重大。为逐步规范在线监测系统的技术要求和为特高压线路在线监测系统的选型提供依据,特高压线路在线监测装置应满足以下基本要求:

1)不影响线路电气性能可靠性,安装的装置应满足1000kV特高压交流线路的电晕要求和无线电干扰要求。

2)不影响线路机械性能可靠性,安装的装置不能成为线路结构的薄弱点,不能带来结构上的隐患。

3)应充分考虑线路运行人员的高空作业环境,安装方式简单、方便、可靠。

4)应能在特高压线路上长期稳定运行,能抵抗特高压线路电磁场,适应各种恶劣气候,无需外在电源,免维护。

5)数据传输方式及存储方式符合标准,便于在线监测数据统一管理。2.2应用范围

在特高压线路中应用在线监测技术应以加强线路安全稳定运行保障为主,适当考虑积累运行数据的需要,以突出重点、体现差异化为原则,提出各种在线监测系统的应用范围:

1)对重要交叉跨越(包括主干铁路、主干高速公路)、山区较长耐张段、覆冰较重地区(如太行山区)和易覆冰的微气象区等安装覆冰在线监测装置,并结合输电线路视频监控装置使用,以发挥更大作用。

2)在微地形、微气象区及对导线风偏敏感地区安装气象和导线风偏装置,积累导线风偏数据,从气象条件、设计、运行等方面深入分析,增强特高压输电线路抵御强风的能力。

3)在煤矿采动影响区安装杆塔倾斜监测装置,实时监控杆塔倾斜情况,有效预防采空区塌陷诱发的线路事故。

4)在大跨越线路上安装微风振动监测装置。5)在舞动易发区安装舞动监测装置,积累导线舞动的运动曲线、波数等数据资料。

6)在大跨越线路、重要跨越及特别偏僻的地区安装视频监测装置,加强特殊地段线路的监控。

7)必要时考虑在污秽特别严重的地区安装绝缘子污秽监测装置。积累某段特高压线路的特定污区数据,建立特定线路的污秽数据库,总结该段线路绝缘子的积污规律,建立专家诊断系统,实现正确有效判断特定线路绝缘污秽状态的目的。2.3在线监测管理平台

由于多种在线监测技术同时应用在特高压输电线路上,为节约投资,充分、合理地利用监测数据,开发在线监测管理平台,对在线监测系统进行整合,实现数据集中处理和综合应用分析显得十分重要。

在线监测管理平台能实现监测数据的集中处理、显示和控制:1)建立开放性的标准数据接口。可以采用Web服务的方式提供接口,实现对不同厂家各种格式数据的统一接收。2)建立标准化的数据库,实现所有在线监测数据的集中存储、管理和应用。3结语

输电线路在线监测系统实现了线路运行状态的实时监控,并通过监测管理平台的信息显示、统计、分析,能直观地给出设备状况的辅助判断,运行人员也可以平台信息为基础进行人工分析,方便管理者提供决策和正确发布指令,及早发现事故隐患并及时予以排除,保障线路以良好的状态可靠运行。特高压交流试验示范工程共安装覆冰、杆塔倾斜、气象和风偏、视频、微风振动、舞动及绝缘子盐密共7类87套在线监测装置,结合特高压航测数据,可提供基于三维可视化技术的在线监测显示和控制平台,实现了关键监测点设备状况的在线查询,促进了特高压工程的运行维护水平的提升。

篇2:输电线路在线监测技术

国家电力公司颁布的《关于防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》修订版(简称《二十五项反措》),总结了我国近年来电力系统发生的各种重大事故的经验和教训,具有很强的针对性、可操作性。为了更好地贯彻落实《二十五项反措》,确保我局输电线路安全可靠运行,结合我局输电线路近几年来运行的实际情况,同时依据《架空送电线路运行规程》以及其他相关规定,我们制定了武陟县电业局《输电线路反事故技术措施实施细则》,具体内容如下:

第一章 防止倒杆塔和断线事故

1.1加强设计、基建及运行单位的沟通,充分听取运行单位的意见。条件许可时,运行单位应从设计阶段介入工程。设计时要重视已取得的运行经验,并充分考虑特殊地形、气象条件的影响(尽量避开可能引起导线、地线严重覆冰或导线舞动的特殊地区),合理选取杆(塔)型、杆塔强度,对易覆冰、风口、高差大的地段,宜缩短耐张段长度,同时杆塔设计应留有裕度。另外,且设计中应充分考虑防止导(地)线断线的措施,对导(地)线、拉线金具要有明确要求。1.2 新建线路的设计,线路应尽可能避开矿场采空区等可能引起杆塔倾斜、沉陷的地区。在重要跨越处,如跨越防汛专用通讯线、铁路、高速公路、一级公路、通航河流以及人口密集地区,应采用自立式铁塔,并加强杆塔强度。1.3 在新建输电线路的重要跨越处,绝缘子串应采用独立挂点的双联绝缘子串结构,已运行的输电线路在重要跨越处,应及时改造为双联形式。1.4 对可能遭受洪水和暴雨冲刷的山区、河道等处的杆塔,应组织有关专家和技术人员进行分析,及时提出并落实可靠的防护措施,将有关资料备案。采用高低腿结构的基础护坡要有足够强度,并有良好的排水措施。在每年的5月-9月雨季期间,增加冲涮区巡视检查次数,并在洪水、暴雨冲涮过后,及时对冲刷区杆塔基础进行检查。1.5 铁塔螺栓的紧固应严格按照规定周期进行,并明确责任,做好记录。新建线路投产后,次年应对铁塔螺栓全部紧固一次。对有微风振动和大风气象的特殊区域杆塔应采取缩短螺栓紧固周期或全塔采取防松措施。1.6 线路器材、金具、绝缘子、杆塔的质量均应符合有关标准和设计要求。加强抽检、验收管理,不合格的器材、金具、绝缘子、杆塔不准安装使用,塔材、金具、绝缘子导线等材料在运输、保管和施工过程中,应妥善加以保管,严防硌压产生宏观压痕。防止运行线路因金具破损、断裂而造成设备事故。1.7 严格按照设计要求进行施工,隐蔽工程应经监理单位、建设单位和运行单位质量验收合格后方可掩埋,否则严禁立杆塔、放线。1.8 砼杆应有埋入深度标识。新建线路在选用砼杆时,应采用在根部标有明显埋入深度标识的、符合设计要求的砼杆,为施工及验收工程质量提供直观可靠的检测依据,并为提高运行维护质量提供有效手段。新建线路的导线接续应采用压缩型接续金具,并严格控制施工工艺,保证压接质量。施工期间要密切注意各类导线金具的安装位置,力求安装位置科学、合理,避免导线断股。1.9 严格按照有关规定进行线路巡视,在恶劣气象条件发生后应及时组织特巡。1.10 大负荷期间应增加夜巡,并积极开展红外测温工作,以有效检测接续金具(例如:压接管、耐张线夹等)的连接状况,防止导线接头发热引起断线。1.11 及时处理线路缺陷,尽量缩短线路带缺陷运行时间.1.12 当线路位于城区或跨越公路、车辆通行的道路及易引起误碰线事故的区域时,应设置限高警示标志,运行中发现警示标志丢失、损坏后,应及时补加。对易受碰撞的杆塔及拉线周围应埋设护桩,护桩应牢固可靠。1.13 加强铁塔构件、金具、导地线等设备腐蚀的观测和技术监督。应按照《架空送电线路运行规程》(DL/741-2001)的要求,对于运行年限较长、出现腐蚀严重、有效截面损失较多、强度下降严重的,积极开展防腐处理,必要时进行更换。运行年久或投运时间超过30年的线路要重点检查混凝土杆裂纹以及连接金具、拉线、架空地线、拉线棒等部位的腐蚀和磨损情况,发现问题及时采取措施。拉线、架空地线锈蚀严重时应取样进行拉力试验,如试验不合格,应及时更换。1.14 对线路上腐蚀严重或失效的铁质开口销、闭口销、锁紧销等,要及时更换为不锈钢或铜质销,防止绝缘子或金具脱落发生掉线、掉串事故。防震锤和间隔棒应定期检查,发现松动及时紧固,移位后应及时进行复位处理。1.15 在冬季温度降低时,应对垂直档距较小的杆塔及孤立档、变电所进出线的导(地)线弛度进行重点检查;在夏季温度升高时,应对档距较大及有交*跨越的导(地)线弛度进行重点检查。发现问题及时处理。1.16 定期对线路绝缘子特别是耐张杆塔上的绝缘子进行零值绝缘子检测,发现零值绝缘子、低值绝缘子应及时更换。1.17 各单位应储备一定数量的备品、备件,同时成立事故抢修小组。为保证事故抢修的顺利进行,铁塔、电杆等大型抢修设备材料应实行区域储备。1.18 线路运行管理中,应做好杆塔后期安装的复合光缆、防雷、防鸟等附属设施的运行维护工作,避免因附属设施缺陷引发线路故障。

第2章 防止污闪事故

2.1 健全防污闪组织结构,完善防污闪管理体系,明确防污闪各级职责,防污闪工作要常抓不懈。2.2 坚持定期对输电设备外绝缘表面的盐密(饱合盐密)测量,盐密测量点的布置要科学合理,使用复合绝缘子的地段要另设不带电挂瓶盐密测量点,污秽严重和特殊污秽地段应适当增加测量点,盐密测试仪器应定期校验,以保证测量数据的准确性。2.3 按《电力系统污区分布图绘制规定》定期修订污区分布图,污区分布图应每年修订一次,应充分重视污源调查和运行巡视,并根据变化情况,做好污区分布图的局部调整与修订工作,为方便修订,宜采用电子地图作为底图。2.4 应加强设计、基建、运行及科研单位的沟通和协调,并充分听取运行单位及电力科研单位的意见。2.5 新扩建工程项目输电设备的外绝缘配置应以污区分布图为基础,综合考虑环境污染变化因素,并根据设备的重要性予以区别对待,首先确保主网架的安全运行。电网防污闪设计,要始终遵循“配置到位、留有裕度”的原则。对于一、二级污区,可采用比污区图提高一级配置原则;对于**污区,应结合站址具体位置周围的污秽和发展情况,对需要加强防污措施的,在设计和建设阶段充分考虑采用大爬距定型设备,同时结合采取防污闪涂料或防污闪辅助伞裙等措施;对于四级污区,应在选站和选线阶段尽量避让,如不能避让,应在设计和建设阶段考虑设备型式的选择,线路可考虑采用大爬距定型设备,同时结合采取防污闪涂料等措施。2.6 绝缘子结构型式的选择应充分重视运行经验,应选择运行良好、不易积污、自洁性能好、清扫方便的绝缘子。双联绝缘子的污闪电压比单串绝缘子低,在Ⅱ级及以上污区使用双联绝缘子串时,应增加1-2片同型号绝缘子,覆冰区的绝缘子应注意类型和结构的选择。2.7 摸清设备外绝缘配置情况,健全设备的外绝缘配置台帐,运行设备外绝缘的爬距原则上应与所处环境污区分级及设备重要性相适应,不满足的应予以调整,受条件限制不能调整的应采取防污闪辅助措施,经防污闪主管领导批准后,报上一级主管部门备案。2.8 坚持适时清扫,保证清扫质量,严格落实“清扫责任制”和“质量检查制度”,不得随意延长清扫周期,对于脏污严重且清扫困难的绝缘子应予以更换,积极摸索针对不同污秽类型的清扫方法,以提高清扫质量。2.9 定期进行绝缘子零值测试,对零值绝缘子应及时更换。做好运行中瓷绝缘子零值率及玻璃绝缘子自爆率的统计。2.10 加强污秽区线路的运行巡视工作,对沿线污源点要登记清楚,对危及输电线路安全运行的新增污源户应及时下达整改通知书。2.11 建立与当地气象部门的动态联系手段,实现灾害天气的中、短期预报。

第3章 防止复合绝缘子损坏事故

3.1 加强产品入网管理,进入电网的复合绝缘子必须通过产品签定及入网质量保证必备条件考核,取得《复合绝缘子入网证书》,优先选用有技术证书、工艺先进、质量稳定、有运行经验的厂家的产品,并做好验收工作。3.2 在施工中应避免损坏复合绝缘子的伞裙、护套及端部密封,严禁人员沿复合绝缘子上下导线。3.3 特殊区域使用复合绝缘子要严格、慎重,如在雷电活动频繁地区使用复合绝缘子宜加长10%-15%,覆冰严重地区应采用不宜覆冰的结构形式或其他措施,凝结类(水泥厂、石灰厂附近)和油脂类(炼焦厂附近)污秽地区不宜使用复合绝缘子。3.4 正确安装均压环,上、下导线时应采用专用工具,严禁踩踏绝缘子伞裙和均压环。3.5 加强复合绝缘子抽样检测工作。新复合绝缘子进入电力系统必须进行抽样检测,经检测合格,方可挂网运行;为掌握复合绝缘子运行状况,应定期对运行复合绝缘子进行抽样检测,检测周期为每3年1次,运行年限超过8年后,应缩短检测周期;对机械强度下降幅度较大的早期产品要及时更换。3.6 复合绝缘子是少维护产品,但不等于免维护,不能采用传统的方式清扫复合绝缘子,复合绝缘子运行3年后,应注意加强运行监督,伞裙表面被电弧严重烧伤后应及时更换。3.7 每年对复合绝缘子进行一次登杆检查,当伞裙表面粉化和出现裂纹、护套破损、端部附件连接部位密封破坏或出现滑移,则可以判断该绝缘子已经失效,应及时更换。3.8对运行中的合成绝缘子应参照“盐密监测点”,定期检测绝缘子憎水性,以分析该批产品的外绝缘状况。对于严重污秽地区的复合绝缘子宜进行表面电蚀损检查。在进行杆塔防腐处理时,应防止防腐漆滴落到复合绝缘子表面。3.9应定期更换一定比例的复合绝缘子做全面性能试验。对于确定性能已明显老化、不能确保安全运行的产品批次应及时更换。3.10 做好复合绝缘子挂网运行统计和故障记录,巡视中发现问题及时分析,对于不明原因闪络,应仔细查找,认真分析,并进行针对性试验。

第4章 防止覆冰及绝缘子冰闪事故

4.1 根据线路运行的气象资料、环境资料和环境特征等基础数据,准确划分覆冰、大雾等微地形、微气象控制区。4.2绝缘子覆冰闪络是污秽闪络的一种特殊形式。重冰区绝缘设计应采用增强绝缘、V型串、不同盘径绝缘子组合等形式,通过增加绝缘子串长、阻碍冰棱桥接以及改善融冰状况下导电水膜形成条件,防止冰闪事故发生。4.3加强绝缘子全过程管理,全面规范选型、招标、监造、验收及安装等环节,确保使用设计合理、质量合格的绝缘子。4.4 为防止覆冰造成导、地线断线,在线路设计时对覆冰区、不同气象区交汇处,应根据实际情况选择机械强度较高的导线,采取增加杆塔数量、缩小档距以减轻杆塔受力。选择导线间距较大杆型,防止脱冰跳跃时发生相间故障。4.5 覆冰区线路设计,杆塔的选型尽量少用或不用猫头型铁塔,且不宜采用瓷质防污绝缘子。绝缘子应采用有效的防冰措施,对单串悬垂绝缘子串以采取隔断措施为主,如采用在串上加装大盘径绝缘子、大盘径伞裙等;对双串绝缘子以及猫头型塔两边相推荐采取倒V型连接方式;若采用复合绝缘子,应选择有利于隔断冰柱的伞型结构,并在横担加大盘径绝缘子或加特制盘径伞罩。4.6 在覆冰区可以试用防冰球和隔冰环等防水

措施。

第5章 防止鸟害事故

5.1 应坚持动态管理、因地制宜的原则,对鸟类活动习性进行调查,科学合理划定鸟害区,摸索鸟害发生规律,建立鸟害杆塔台帐。5.2 新建线路投运前在划定的鸟害区杆塔要加装防鸟装置和采取防鸟措施。常见的防鸟措施有:安装惊鸟器、大型防鸟刺(安装时应考虑防鸟刺的长度与位置),涂红漆,挂小红旗,装风铃、风车,绝缘子串上方加装大盘径玻璃钢伞裙罩或大盘径绝缘子等。5.4 观察掌握鸟类在杆塔上的栖息规律,注意大型鸟类在杆塔上的停留位置。根据鸟类活动规律、鸟的类型、线路的重要程度、运行检修的实际需要,有针对性地采取防鸟措施。当上述情况发生变化时应及时采取调整措施。5.5 防鸟设施在杆塔上应安装牢固,因检修需要拆卸时要放置在可靠部位,检修结束后恢复原状,并确实紧固。采取防雷、防冰闪等措施时应注意兼顾防鸟害,以降低防鸟措施的成本。

第6章 防止雷害事故

6.1 应根据雷击跳闸记录认真总结、分析,合理划分易击区,要认真分析各种防雷措施的效果,找出适合具体线路、具体地段、具体杆塔的最佳防雷措施,防雷效果不明显的,要认真分析原因,重新考虑其他措施。6.2 山区或多雷区的线路设计应进行防雷方面的特殊考虑,如选择长效稳定的降阻措施,易绕击区应采用较小的保护角,降低杆塔高度和加装负角保护针等。6.3 多雷区应注意绝缘子类型的选择,为防止雷击引起掉线事故,多雷区不宜使用瓷绝缘子,使用复合绝缘子应加长10%-15%,或在接地侧加装1-2片悬式绝缘子。6.4 定期检查多雷区线路杆塔接地引下线的连接和锈蚀情况及防雷设施运行情况,发现损坏及时更换。杆塔接地网要严格按照图纸施工,经现场质检人员验收合格后,方可填埋。6.5 规范测试方法,定期测量杆塔接地电阻,必要时对接地网开挖检查。对超过15年的线路或采用降阻剂的杆塔,根据地质情况开挖检查接地体的腐蚀情况,发现问题及时制定改造计划。6.6 定期进行绝缘子零值测试,对零、低值绝缘子,要及时更换。6.7 重视运行线路杆塔接地网改造,根据接地电阻值及划定的易击区,按照轻重缓急的原则制订合理的改造计划,逐年进行改造,做到改造一基,合格一基。接地改造要在雷雨季节到来之前完成,同时要做好杆塔接地网资料的归档整理。6.8 重视同杆架设双回线路的防雷工作,防止双回线路同时雷击跳闸,可采用不平衡绝缘技术。6.9 合理选用线路避雷器,重视安装杆塔和相别的选择,做好运行分析和维护。6.10 充分运用雷击定位系统,指导线路防雷工作。线路雷击跳闸后,应复测故障杆塔坐标。6.11 雷击跳闸重合成功率高,雷雨季节应保证重要线路重合闸的投入。

第7章 防止采空区塌陷事故

7.1 各运行单位应与当地地质部门、煤矿等矿产部门联系,确实了解输电线路沿线地质情况,如采空区、压煤区、压矿区、取沙区等,建立采空区杆塔台帐。7.2 实时了解煤层、沙土的开采情况,加强采空区线路的测量工作,掌握采空区杆塔、导(地)线弧垂变化速度,对采空区引起地表变化频繁的地段缩短监测周期,及时采取应对措施,避免发生倒塔(杆)断线事故。7.3 设计新建线路时要尽量避开采空区,无法避开的要采取相应的基础加强设计,还应充分考虑到杆塔下沉后导线对地、对跨越物的安全距离。7.4 当天气开始变暖、地表土壤开始解冻时缩短采空区监测周期,夏季雨后应进行采空区特殊巡视,发现缺陷及时处理。7.5 聘用当地居民作护线员,随时观测,随时汇报采空区变化情况,以便运行单位能及时采取预防措施,避免事故。7.6 对无法避开采空区路径的线路,不宜

采用双回路或多回路同杆塔架设。

第8章 防止风偏事故

8.1 在线路杆塔的设计过程中要充分考虑到各种天气情况及风力的大小,要充分考虑到影响风偏角的因素,在风力较大或易出现恶劣气象的地区,应选择空气间隙和摇摆角较大的杆塔型,并适当增大杆塔的设计强度。8.2 对运行线路,防风偏治理的重点是耐张塔风偏治理,如“干字型”耐张塔的中相绕跳线必须采用双挂点的双串绝缘子悬挂,并使跳线保持一定张力。其他类型跳线可采取加装跳线串、跳线扁担、重锤及增加跳线张力等措施,控制耐张塔的跳线风偏。8.3 直线塔的防风偏应在设计时就予以考虑,在可能出现大风地段的杆塔,定位时要重点验算杆塔垂直档距、选取允许摇摆角大的塔型、绝缘子采取“V”型结构连接等措施。运行线路的直线塔防风偏应根据杆塔使用情况、垂直档距大小等情况采取针对性措施,如加装重锤、加装防风拉线、更换绝缘子串等。8.4 新建线路设计时要加强实地勘测,巡视时应注意线路走廊两侧的悬崖、山坡、树木、建筑物等,并验算最大计算风偏的安全距离;注意线路交*跨越的其他线路是否存在大风时舞动或断线的可能,发现问题及时处理。8.5 加强特殊天气的巡视检查,及时发现线路杆塔是否存在上拔或垂直档距太小的情况,掌握大风发生的区域,准确划分特殊地形及微气象区,以便能及时采取防风偏措施,预防风偏故障。8.6 加强风振区线路的巡视检查,重点检查拉线、连接金具、导地线线夹磨损情况,发现异常及时处理,避免掉线事故。

第9章 防止外力破坏事故

篇3:输电线路在线监测技术研究

输电网络覆盖广,所处地段位置复杂,环境比较恶劣,巡线非常困难,维护工作量大。2008年我国的冰雪灾害来看,加强输电网络稳定运行很重要。为了更好的提升输电网络安全运行的水平,彻底解决人力资源与线路长度之间存在的矛盾,需要引入先进的输电线路在线监测技术以及相关的监测设备,创建监控中心,实现输电线路“状态检修”转变,提供相关信息搜集、信息处理以及机器设备评估等多个方面的技术支持。

1 国内外先进的在线监测技术概述

国外在线监测技术是兴起于20世纪90年代,是伴随着无线通讯技术的不断进步发展起来的。最近几年,GSM通讯技术、GPRS和CDMA数字通讯技术的长足进步,输电线路在远程在线监测装置上取得了很大进步。国外针对输电线路监测方面的研究要早于国内,比如日本JPS公司已经在线路故障定位、气象环境监测、线路温度、可听噪音以及导线拉力等多个方面积累了丰富的经验。国外的USI也在输电线路在线监测以及故障诊断等多个方面积累了大量的经验。

国内输电线路在线监测技术研发始于2000年,尤其是在GSM普及之后,其在一定程度上促进了在线监测技术的不断发展,并解决远距离数据传输方面的难题。例如西安金源电气有限公司等对绝缘子泄漏电流在线监测技术方面进行了系统的研究,而中国电科院则重点对雷电定位系统进行了研发。2003—2004年出现了输电线路在线监测研究的高潮。输电线路在线监测技术的前期产品在运作稳定性、无法为客户提供生产方面的信息等多个方面的原因,使得泄漏电流在线监测方面的技术没能够得到继续推广。在2005年,西安金源电气等相关企业研发了输电线路覆冰、线路防盗、导线舞动、导线测温等个方面的输电线路在线监测技术,逐渐在电力系统方面加以推广,取得了理想的效果。另外,在国内多家研发机构以及企业的共同努力下,将无线传感器网络技术、电磁兼容技术、网络通讯技术、电源技术以及机械技术等作为基础,开发出了输电线路导线温度在线控制监测装置、微气象环境在线监测装置、杆塔振动在线监测装置、视频在线监测装置等,形成了对应的监测系统。当前国内已经较为成熟的输电线路在线监测技术主要有:输电线路氧化锌避雷器在线检测系统、输电线路可视监控系统、输电线路防盗报警监测系统、导线温度及动态增容在线监测系统、输电线路驱鸟装置等,并且从当前输电线路在线监测研究成果来看,雷击定位、导线微风振动等的在线监测系统也逐渐应用[1]。

2 输电线路在线检测系统的组成及工作原理

2.1 输电线路在线监测系统的组成

输电线路在线监测系统采用的是二级网络结构,主要由线上监测装置、线路监测基站以及监测中心组成,线上监测装置包含导线温度监测仪、导线覆冰监测仪等,气象环境监测站以及线路监测基站一般安在杆塔上,监测中心在本部机房[2]。

2.2 输电线路在线监测系统的工作原理

输电线路中的多参数在进行监测时,在硬件接入方法上研究和实现的,监测的参数主要包括设备运行参数与环境运行参数,包括微风振动、导线弧垂、杆塔倾斜、视频、舞动。使用相关监测技术,通过输电线路综合数据平台,对数据展开分析和管理,能够进一步实现对相关数据的趋势分析、调阅以及信息预警等。

3 当前我国现有的输电线路监测技术

3.1 覆冰在线监测技术

覆冰在线监测是对导线的覆冰情况进行实时监测,并且能够确保在恶劣的天气环境下对高压输电线路以及变电站绝缘子覆冰情况展开在线监测。这一系统运用精确的监测分析方法与数学模型来对监测数据进行分析,提前对将要发生冰雪灾害的线路进行预测,并向相关的输电线路维护人员发出报警信息。覆冰监测技术的运用,能够有效防止出现断线、冰闪、倒塔、舞动等灾害事故的发生。覆冰在线监测系统的工作原理是:一方面,对导线倾斜角以及弧垂等相关参数的监测,然后再结合线路参数、输电线路状态方程等进行分析,对覆冰之后载重、覆冰的厚度以及重量等基本技术参数进行计算,接着对覆冰的危险等级进行判定,进而给出除冰信息预警。另一方面,通过对线路拉力的实际情况,来对覆冰的实际状况进行观测。绝缘子串安装拉力传感器,并且实时监测导线在覆冰之后受力的状态,与此同时,还应该及时采集当地环境的湿度、温度与风向等基本参数,将已经采集到的相关信息进行及时收集,然后再汇总到监控中心,经过对数据的分析以及修正,发出输电线路冰情情况预报,进而给出除冰警报[3]。

3.2 杆塔倾斜监测技术

在煤矿采空地区上面矗立的杆塔由于受到自然力、重力等相关因素的干扰,容易出现岩体错位、地面出现裂缝、滑坡等地质方面的灾害,出现煤矿采空区的杆塔倾斜、甚至地基出现变形等情况,这对输电线路的安全性产生了严重的威胁。基于GSM系统,能够对杆塔倾斜装置实现监测,对杆塔的实际倾斜情况展开监测,并发出预警。杆塔倾斜监测已经在220kV电压等级的输电线路中进行了充分的运用,能保证及时发现杆塔变形以及倾斜等方面的情况,确保输电线路的正常运转。

3.3 导线微风振动监测技术

导线微风振动容易导致高压输电线路疲劳断股,微风振动从表面看对输电线路的破坏力低,但是这种破坏的隐蔽性强,并且经过长期累积之后,对高压输电线路的破坏性往往更为严重。输电线路微风监测系统的原理是输电线路导线监测振动仪能够很好的对导线和线夹触点之外的一定距离的导线进行监测,尤其是其对线夹弯曲频率、振幅以及输电线路周围的风向、风俗以及湿度、气温等相关的气象环境参数,充分结合导线本身力学性资料,对输电线路的微风振动的实际水平、输电导线的疲劳寿命等进行分析判断。导线微风振动监测在消除微风振动所带来的危害的同时,还能为输电线路的防震设计提供相关参考。

3.4 导线风偏舞动在线监测技术

输电线路的导线风偏舞动在线监测主要由气象采集单元、子站、风偏采集单元以及数据处理系统等组成,气象采集单元与子站一般是安装在相关的杆塔之上,风偏采集单元主要是安装在导线上。气象采集单元与风偏采集单元将采集的气象风偏角、气象参数、气象倾斜角等相关数据,然后再通过无线网络的方式向数据处理系统来进行发送,然后经过数据处理系统来完成对监测数据的处理。导线风偏舞动在线监测系统的使用,能够方便运行部门在特殊情况下制定相关的应对措施,与此同时,也为输电线路设计中充分考虑设定预防水平、气候条件等提供相关的依据。

3.5 视频在线监测技术

输电线路的视频在线监测,主要是安装在林区、人口聚居区、交通事故区等地方,对周围的情况进行实时在线监测,及时发现对输电线路产生危害的行为,并对该行为及时进行纠正。输电线路视频在线监测主要是充分利用视频压缩技术、数据传输技术等,能够实时实现对输电线路本体情况及相关环境参数的监测。但是,从当前视频监测的实际运转情况来看,其仍旧存在着数据传输量小、现场视频无法实现自由控制、信号有时出现微弱等方面的问题,但在3G网络、CDMA网络等快速发展的情况下,采用无线传输能够更好的实现输电线路的远程时时监控[4]。

4 输电线路在线监测技术还需要解决的问题

4.1 在线监测技术标准化问题

从当前输电线路发展的实际情况来看,在线监测技术还处在初级阶段,新技术、新方法也在不断的发展之中,在线监测装置的标准化方面进展缓慢。输电线路在线监测实现监测设备的常态化,然而要判断被监测的设备的检修情况,还需要相关的经验与数据,与此同时,在离线试验和在线监测是否等价,也还需要经过相关大量经验来进行检验。针对输电线路监测的运转部门当前最关心的是报警值方面的问题,报警值是需要根据当前的运转经验并积极参考相关的设备来安装监测设备,在安装完毕之后,还需要对监测数据的变化规律来进行确定,因此同一种的输电、变电设备由于不同厂家所采用的生产工艺、生产材料等存在一定的差别,很难确定输电线路监测设备的报警值。输电线路在线监测装置的大量使用,在掌握相关的数据变化规律以及实践经验之后,还应该制定不同输电、变电设备的报警值范围。从当前的情况来看,输电线路的监测数据和离线试验之间存在差别,还不能将离线试验的具体标准运用到在线监测数据诊断标准中。

4.2 输电线路在线监测技术稳定性方面的问题

通过大量的实际调查研究发现,输电线路在线监测装置由于传感器、工作电源以及通信等多个方面的原因,其输电线路的稳定性方面还存在问题。输电线路在线监测装置稳定性成为其是否能推广的关键,另外,还涉及到电路设计、传感器技术、无线通信等多个方面的技术性问题[5]。

5 结语

总之,从当前我国输电线路在线监测技术的研究情况来看,已经在覆冰在线监测技术、杆塔倾斜监测技术、导线微风振动监测技术、导线风偏舞动在线监测技术、视频在线监测技术等取得了很大的成绩,但是还存在在线监测技术标准化以及输电线路在线监测技术稳定性等方面的问题,仍然需要加以解决。

摘要:介绍了国内外先进的在线监测技术和我国当前现有输电线路在线监测技术,探讨了输电线路在线检测系统的组成及工作原理,并对输电线路在线监测技术需要解决的问题进行了分析。

关键词:输电线路,在线监测技术,研究

参考文献

[1]黄新波,张国威.输电线路在线检测技术现状分析[J].广东电力, 2009(1)

[2]刘畅.输电线路在线监测技术研究[J].华北电力大学,2010(1)

[3]于德明,郭昕阳,陈方东,赵雪松,朱全友,王磊.500 kV输电线路在线监测系统应用[J].中国电力,2009(5)

[4]王晓希.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].电网技术,2007 (22)

篇4:输电线路在线监测技术

关键词:在线监测;输电线路;应用

中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)26-0098-02

输电线路网络的覆盖范围非常广,所处地段往往地形复杂,环境恶劣,日常巡线工作面临着很大的难度,维护检修的工作量也非常大。从2008年我们国家所出现的历史罕见的冰雪灾害来看,进一步强化输电网络的安全平稳运行显得非常关键。为了确保输电网络安全稳定运行,有效解决书店线路太长而导致人力资源不足等方面的问题,必须借助现代化先进的输电线路在线监测技术及其相应的监测设备,尽快建立监控中心,从而转变输电线路的“状态检修”模式,为更加科学、准确、客观地收集信息、处理信息以及评价机器设备性能等各个方面提供强有力的技术支撑。

1 我国在线监测技术现状

2000年中国就已经开始对输电线路在线监测技术进行研究与开发,特别是在GSM(全球移动通信系统)推广以后,加快了在线监测技术的发展速度,并且有效解决了远距离数据传输存在的一些问题。例如西安金源电气有限公司等对在线监测技术尤其是绝缘子泄漏电流方面开展了全面系统的研究工作,而中国电力科学研究院则对雷电定位系统重点进行了研究与开发工作。到2003年我国输电线路在线监测方面的研究与开发工作进入了一个高潮阶段。该技术的前期产品主要存在运作稳定性方面的问题。比如,不能为用户提供有关生产方面的信息等问题,极大地阻碍了泄漏电流在线监测技术普及与推广应用。2005年,西安金源电气等一些公司相继研究开发了输电线路覆冰、线路预防偷盗、导线舞动以及测温等各项线监测技术,并逐步在电力系统得到较好的推广应用,其效果非常明显。除此之外,在我国多家企业以及研发机构的积极努力下,充分利用无线传感器网络、网络通讯、电磁兼容、电源以及机械电气等相关技术,并在此基础上成功地研究开发了微气象环境、杆塔振动以及视频在线监测等先进的技术先进的装置,建成了相应的监测系统。主要包括氧化锌避雷器、防盗报警监测、可视监控、驱鸟装置、导线温度以及动态增容等在线监测系统,成为我们国家目前比较成熟的在线监测技术,另外,站在我国目前在线监测研究成果角度,在线检测系统中的雷击定位以及导线微风振动等逐步得到推广应用。

2 在线检测系统的结构组成以及基本工作原理

2.1 线监测系统的结构组成

在线监测系统使用的是一种二级网络结构,通常由各种线上监测装置、监测基站以及监测中心等部分构成,线上监测装置则由导线温度以及导线覆冰监测仪等组成,气象环境以及线路监测基站通常在杆塔上进行安装,监测中心则设置在本部机房。

2.2 在线监测系统的基本工作原理

对大部分的输电线路中的技术参数进行监测的时候,所监测的技术参数有设备运行以及环境运行参数,具体分为微风振动、舞动、杆塔倾斜、导线弧垂以及视频等。运用先进的监测技术,充分利用输电线路的数据信息平台,对数据信息进行分析与管理,从而完成对有关数据信息的趋势进行分析、查阅以及信息预警等工作。

3 我国输电线路在线监测技术的应用

3.1 覆冰在线监测技术的应用

这种技术是针对导线的覆冰状况实施实时监测,从而保证在天气状况比较恶劣的条件下能够实现对高压输电线路和变电站绝缘子等覆冰状况实施实时在线监测。充分利用科学先进的监测分析方法以及建立数学模型从而分析监测数据信息,将有可能出现冰雪灾害的线路提前进行预测,并及时向有关输电线路维护工作人员进行报警,从而有效预防断线、倒塔、冰闪以及舞动等各种灾害事故造成的伤害。覆冰在线监测技术的基本工作原理是:监测导线倾斜角以及弧垂等有关数据信息,根据线路参数以及输电线路情况等进行研究分析,然后计算覆冰的重量以及厚度等相关技术参数,从而判定覆冰的危险级别,及时发出准确的除冰信息预警。除此之外,充分结合线路拉力的状况观测覆冰的具体情况,将拉力传感器安装在绝缘子串上,并对导线在覆冰以后的受力状况进行实时监测,同时对当地环境的温、湿度以及风向等数据及时进行采集,将收集到相关数据信息集市汇总并传递到监控中心,经过处理与分析,尽快预报输电线路冰情状况,从而发出除冰警报。

3.2 杆塔倾斜监测技术的运用

矗立在矿山采空地区上面的输电线路的杆塔因为受到自身重力、外部自然力等各种干扰因素产生的影响,容易造成岩体错位、地面裂隙、滑坡等一些地质自然灾害,导致矿山采空区的杆塔出现倾斜、甚至导致地基产生变形等,严重影响到输电线路的安全。而利用全球移动通信系统,可以对杆塔倾斜装置进行实时监测,并及时发出预警信号。在等级为220 kV电压的输电线路中,杆塔倾斜监测技术已经获得了非常广泛的运用,从而使得杆塔变形以及倾斜等状况能够及时被发现,保证输电线路的安全稳定运行。

3.3 导线微风振动监测技术的运用

导线微风振动往往会造成高压输电线路出现疲劳而断股,尽管其看似对输电线路不会产生太大的破坏力,然而其破坏往往比较隐蔽,长时间的不断积累,对高压输电线路造成的破坏性会变得更加严重。微风监测技术的基本工作原理是导线监测振动仪可以对导线以及线夹触点以外的适当距离的导线实施监测,特别是其对线夹弯曲的频率、振动幅度以及输电线路周边的风速、风向以及温度、湿度等各项的气象参数,根据导线自身的力学特点,对微风振动的具体状况、疲劳寿命等加以分析、研究以及判断。导线微风振动监测技术的运用不仅可以预防微风振动造成的危害,还可以为输电线路的防震设计提供技术依据。

3.4 导线风偏舞动在线监测技术的运用

导线风偏舞动在线监测系统主要包括气象采集与风偏采集单元、子站以及数据信息处理等系统构成,通常在杆塔之上安装气象采集单元以及子站,而在导线上安装风偏采集单元。通过对气象风偏角、参数以及倾斜角等有关数据信息进行采集,利用无线网络传输到数据处理系统及时进行处理。运用导线风偏舞动在线监测技术,便于运行部门在特殊状况下采取相应的措施,此外,也为输电线路设计过程中综合考虑设计预防水平、气候环境条件等提供科学合理的技术依据。

3.5 视频在线监测技术的运用

视频在线监测系统一般安装在人口比较密集区、林区以及那些交通事故发生比较频繁的地段,实时监测周边的状况,及时找出对输电线路构成威胁的行为,并能够及时采取纠正预防措施。视频在线监测技术必须借助视频压缩以及数据传输等相关技术,从而对输电线路本体状况以及周边环境参数及时进行监测。然而在视频监测的实践运行过程中,出现了数据传输量比较小、现场视频难以自行控制、信号不稳定等各种状况,伴随CDMA以及3G网络技术的迅猛发展,充分利用无线传输使得输电线路的远程实时监控可以实现。

4 在线监测技术应用亟需解决的主要问题

4.1 在线监测技术存在标准化方面的问题

目前我们国家的输电线路在线监测技术还处于发展的初级阶段,该领域的新技术、新方法、新设备不断涌现,而在线监测装置的标准化工作却进步不大。要想对被监测的设备是否需要进行检修加以准确判断,还应当结合相应的经验与数据。除此之外,在线监测与离线试验是不是等价,必须借助大量的实践经验的检验。目前输电线路监测的各个运行部门非常关注一个问题就是关于报警值的问题,报警值必须充分结合实际运行经验并根据有关的设备实际状况,并且通过所安装的监测设备来获得,同时还应当确定监测数据的波动规律,所以,不同的厂家所生产的相同的输、变电设备其采用的生产工艺、原材料等并不完全相同,其监测设备的报警值也就无法确定。大量应用在线监测装置的同时,还应当在掌握有关数据波动规律和实践运行经验的基础上,确定输、变电设备相对应的报警值范围。目前在线监测数据与离线试验存在一定的差异,无法将离线试验的相应标准有效应用于在线监测数据的对应诊断标准之中去。

4.2 在线监测技术存在稳定性不强的问题

有关调查结果表明,在线监测装置因为容易受到传感器、通信以及工作电源以及通信等各种因素的影响,其稳定性还存在一定的不足之处,对于在线监测技术推广应用产生较大的负面影响。除此之外,还有电路设计、无线通信以及传感器技术等一些技术性方面的问题也需要尽快得到解决。

5 结 语

总而言之,从目前中国的在线监测技术的研究与开发进程来看,在杆塔倾斜、覆冰、导线微风振动与风偏舞动以及视频在线监测技术等方面取得了十分重大的突破,并获得了非常广泛的应用,然而其标准化以及稳定性等相关问题亟需得到解决。

参考文献:

[1] 黄新波,陈荣贵.输电线路在线检测与故障诊断[M].中国电力出版社,2008.

篇5:输电线路除融冰技术探析论文

1.影响输电线路覆冰的因素

1.1气象因素

输电线路覆冰主要发生在11月至次年3月间,尤其在入冬和倒春寒时覆冰发生的频率最高。当温度低于0℃时,大气中的小水滴将发生过冷却,气流中过冷却水滴与处于过冷却水滴包围的输电线路导线发生碰撞,并冻结在导线表面而形成覆冰。

1.2海拔高程因素

就同一个地区来说,一般海拔高程愈高,愈易覆冰,覆冰也愈厚,且多为雾凇;海拔高程较低处,其冰厚虽较薄,但多为雨凇或混合冻结。

1.3线路走向及悬挂高度因素

东西走向的导线覆冰普遍较南北走向的导线覆冰严重。因为冬季覆冰天气大多为北风或西北风,因此,在严重覆冰地段选择线路走廊时,应尽量避免导线呈东西走向。

1.4导线直径因素

在常见的小于或等于8m/s的风速下,直径小于或等于4cm的导线,相对较粗的导线的单位长度覆冰量比相对较细的导线重;对于直径大于4cm的导线,单位长度覆冰重量反比较细的导线轻;在大于8m/s的较大风速下,对于任何直径的导线,导线越粗覆冰越重,但覆冰厚度随导线直径的增加而减小。

1.5导线表面电场因素

现场观测及试验研究表明,电场强度较小时导线覆冰量、冰厚及密度随电场强度增加而增加,可当电场足够高时,带电导线的覆冰比不带电导线覆冰少很多,覆冰量与电压极性有明显关系;此外,在强电场作用下,导线覆冰的密度也较无电场时小。

2.输电线路覆冰的危害

2.1过负载危害

过负载危害,即导线覆冰超过设计抗冰厚度(覆冰后质量、风压面积增加)而导致的事故。机械事故包括:金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转、撞裂等;电气事故,是指覆冰使线路弧垂增大从而造成闪络和烧伤、烧断导线等。

2.2不均匀覆冰或不同期脱冰危害

相邻档的不均匀覆冰或线路不同期脱冰会产生张力差,导致导线缩颈或断裂、绝缘子损伤或破裂、杆塔横担扭转或变形、导线和绝缘子闪络及导线电气间隙减少而发生闪络等。

2.3覆冰导线舞动危害

导线有覆冰且为非对称覆冰(迎风侧厚,背风侧薄)时,线路易发生舞动;大截面导线比小截面导线易舞动,分裂导线比单导线易舞动;0℃时导线张力低至20~80N/mm2易发生舞动。导线舞动的运动轨迹顺线路方向看近似椭圆形,由于舞动的幅度大,持续时间长,轻则引起相间闪络,损坏地线、导线、金具等部件,重则导致线路跳闸停电、断线倒塔等严重事故。

2.4绝缘子冰闪危害

覆冰改变了绝缘子的电场分布,覆冰中含有污秽等导电杂质时更易造成冰闪。据统计,我国500kV线路非计划停运原因中冰闪约占23%,在外力破坏类原因中居第二位。10月到1月我国华中地区连续发生了多起恶性覆冰闪络事故。1963年11月美国西海岸一条345kV线路发生绝缘子串覆冰闪络,在恢复送电3~4min内,覆冰绝缘子由微弱放电迅速发展到全面闪络。1988年加拿大魁北克省安那迪变电站连续发生6次绝缘子闪络事故,造成该省大部分地区停电。

3.除(融)冰技术发展现状及应用

目前,国内外对除冰技术的开发相当重视,提出了30余种除冰技术。根据工作原理,这些除冰技术可归纳为以下四类:热力除(融)冰法、机械除冰法、自然被动除冰法和其它除冰方法。

3.1热力除(融)冰法

热力除(融)冰法是利用附加热源或者自身发热,使冰雪在导线上无法积覆,或使已经积覆的冰雪熔化。该策略是在20世纪30年代于参考文献[3][4]中提出的。目前讨论较多的热力除冰技术有:高压直流电流除冰技术[5]、交流电流除冰技术[6]、利用高频高电压激励产生的介电损失除冰技术[7]等。典型应用有:1987年日本研制的电阻性铁磁线、1988年由武汉高压研究所研制的低居里磁热线(这种材料在温度<0℃时,磁滞损耗大,发热可阻止积覆冰雪或熔冰;当温度>0℃时,不需要熔冰,损耗很小。这种方法除冰的效果较明显,但能量消耗较高、使用成本高)、短路电流融冰法(加拿大Manitoba水电局采用过,湖南电网也大面积采用,取得了较好的效果。这类方法只能应用于覆冰期,且应用费用较高)。热力除冰方法效果较明显,但能量损耗大,投资成本高,不适用于远距离防护和除冰。

3.2机械除冰法

机械除冰法,最早的有“ADHOC”法、滑轮铲刮法和强力振动法。“ADHOC”法,就是用起重机、绝缘作业工具车或采取带电直接作业方式机械除冰,有时也采用手工除冰或直升飞机除冰,它耗能小,价格低廉,但操作困难,安全性比较差。滑轮铲刮法,是一种由地面操作人员拉动一个可在线路上行走的滑轮达到铲除导线覆冰的方法,此种方法是目前唯一得到实际应用的输电线路除冰的机械方法,但其被动性强,无防冰效果,工作强度大,效率低,易受地形限制。强力振动法,采用电磁力或电脉冲使导线产生强烈而又在控制范围内的`振动来除冰,对雨淞效果有限,除冰效果不佳。由于机械除冰法在输电线路上使用时具有操作困难、安全性能不完善等缺点,在我国输电线路应用较少。

3.3自然被动除冰法

自然被动除冰法是利用风或其它自然力的作用,再辅以恰当的人工设备,例如在导线上安装阻雪环、平衡锤等装置[8],使冰雪不易在导线上聚结而自行脱落,从而起到防、除冰作用。此类方法简便易行,成本低,但通常只在特定时间和地域(如多风季节的山脊、风口)有效,不能全面彻底地防止输电线路覆冰灾害。而正在研究中的输电线路防覆冰涂料,也是一种被动除冰方法。被动除冰法虽不能保证可靠除冰,但无需附加能量;虽不能阻止冰的形成,但有助于限制冰灾。

3.4其它除冰方法

除上述方法外,电子冻结、电晕放电和碰撞前颗粒冻结、加热等方法也正在国内外研究。电子冻结技术只在负极性下有效,这将大大降低其使用性。电晕放电技术已证明对除冰无效。利用微波加热雾滴技术,需要大量能源。

4.初步研究结论及拓展应用研究思路

4.1初步研究结论

通过对以上各种除冰方法的比较分析可以得出以下结论:

(1)主动除冰技术占除冰技术的主导地位,但需要外界提供能量或者附加机械力。

(2)各种方法中,加热导线的热力除冰法最为完善。机械法,除滑轮铲刮法在实际中已得到应用外,其余均未得到足够重视。由于热力融冰法和滑轮铲刮法价格昂贵,通常被经济实用的机械除冰法所替代。

(3)被动方法不需基本投入,且运作价格低廉,但这种方法效率低,受自然条件制约,且局限于一定类型的冰,因此也不够理想。但研制低结合力和吸收随机热辐射型涂料仍具有巨大潜力。

(4)有潜力并期望在中短期内得到突破的是:电磁脉冲法和“ADHOC”法。为确保每次冰害后使用这种技术的操作人员的安全,“ADHOC”法需制定标准的使用规则。

4.2拓展应用研究的思路

4.2.1从输电线路的物理、电气特性出发,加强热力除冰技术的理论研究。如:研究导线覆冰厚度与融冰电流和融冰时间的定量关系;短路融冰方法的线路有效长度以及线路均流技术;基于调相变压器的双回和多回输电线路循环电流带负荷过电流融冰方法;短路导线磁力特性以及对导线覆冰的破坏机理;变电站固定式和车载式输电线路覆冰高压直流融冰系统。

4.2.2加强对节能的防、除冰技术装置的研究,如高能除冰机器人的研究等。

4.2.3由导线结冰的基理入手,从防结冰的角度出发,尽可能将冰粘现象及其机理研究清楚。通过与相关学科(如:材料科学、表面科学、制造工艺等)有机结合,逐步研究开发新的防冰覆盖的方法和材料,并结合各种除冰方法的研究和应用,从多方面入手认真解决线路覆冰和除冰的技术难题。

参考文献:

[1]蒋兴良、易辉,《输电线路覆冰及防护》[M].北京:中国电力出版社,

[2]LAFORTE J L,ALLAIREA M A,LAFLAMME B J.State-of-the-art on power line de-icing [M].[s.n],

[3]H.B.Smith and W.D.Wilder,“Sleet melting practices-Niag-ara Mohawk system”Trans.A IEE,vol.71,no.III,1952

[4]J. E. Clem,“Currents required to remove conductor sleet,”E2lect. World,pp.1053- 1056,Dec.6th,1930

[5]李街森等,《直流融冰技术探讨》[J].电力设备,.9(6)

[6]常浩等,《交直流线路融冰技术研究》[J].电网技术,2008

[7]Joshua D.McCurdy,Charles R.Sullivan and Victor F.Petrenko. Using dielectric losses to de-ice power transmission lines with 100 kHz high-voltage excitation [C].Industry application conference ,Thirty-sixth IAS annual meeting conference record of the 2001

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[8] V.F. Petrenko,M.Higa, M.Starostin, and L.Deresh. Pulse electrothermal de-icing [C].Proceedings of the Thirteenth International Offshore and Polar Engineering Conference.2003

[9]水利电力部高压研究所,《输电线路导线除冰方法综合研究》[R].武汉:武汉高压研究所,1986

[10]黄新波等,《电力架空线路覆冰雪的国内外研究现状》[J].电网技术,2008,32(4)

篇6:输电线路在线监测技术

由于时代在进步,科技也在逐渐的发展,国民经济飞速的发展,人们的生活也得到了巨大的改变,由于人们生活节奏的加快,城市发展的需要,电力体制也在不断的进行完善以及改革,现阶段输电线路技术仍旧不够健全,必须进行深入探究与改善,伴随着我们国家电力行业的逐渐发展,建设力度不断增加,电力工程输电线路的施工影响到城市发展的道路以及质量,所以,跟上时代的步伐,不断的晚上电力工程输电线路的施工技术,促进电力工程业的发展就变得不可忽视起来。

2基础工程施工科技

因为我国占地面积较大,所以每一个城市之间的差异也有很大的区别,因为土质有好有坏,所以输电线路的基础施工的方法也有很大的差异。电力工程输电线路的施工一定要依照每个地区的地理环境来进行设定,其质量的好坏,直接影响到整个工程的品质,还会带来很多的不良隐患,如发生沉降等,这些都与基础施工的质量有着不可分割的关系,基础施工的`品质直接关系到电力工程输电线路能否安全有效的使用。此外,在基础施工过程当中,假设遇到了特殊的情况,这就需要使用一些特殊的方法,无论如何,需要将确保质量放在第一位。

3杆塔工程的施工科技

杆塔施工选择需要依照每一个区域杆塔的地形、地貌、距离、交通等情况进行设置和选择的,杆塔设计能够选择使用之前安全可靠的典型杆塔类型当做模板,进行设计和建设。假设如果使用新的杆塔设计形式这就需要严谨的计算以及精准的八座,只用经过科学的检验之后才可以投入到现实中去使用。针对输电线路施工来说,怎样选取杆塔对其经济、安全性以及维修方面来说都有着不小的影响。依照杆塔受力的情况,能够将其分成直线型以及耐张型,在通常情况下,平地、丘陵等交通比较方便的区域使用钢筋混泥土杆是比较合适的。在杆塔施工成成当中杆塔组立是一个不可忽视的环节,在选取杆塔的时候一定要确保杆塔的强度已经刚度,因为在长时间运行输电线路当中需要承受很大的荷载,因此在选择上不能够草率的进行。

4架线工程施工技术

在实行线路架线施工的过程中,必须要具备很多架线前的准备工作,准备观测放线导地线连接张弛度,以及怎样紧线和安装附件在架线施工中,经常使用张力放线的方式展放导线。架线可包含布线,依照被跨越目标的差异性,而选取与其相对的架线模式;对于跨越超过35kV的不停电线路,则能够选用高空渡线方式,且进行展放时则可采用拖地或者张力展放。在拖地展放线盘的位置则不可减速,在采用线拖地面的方式则可不使用其他的专业设备,相对来说较为简便,但是对导线所造成的磨损现象则比较严重,工作效率低下,必须要投入大量的劳动力,而且也很难确保操作过程中可以得以顺利实施,质量方面无法得到保障。因此,在进行该项操作时,必须要谨慎对展放的导线以及避需线实行外形检验,假设出现不良状况应立即对其进行正确处理。针对电压等级超过330kV的架线线路工程来说,其线路开展要求应用张力放线,且在操作时不允许导线拖拉在电压等级比较低的工程中,一般情况下导线展放应选用张力放线。原因则是张力放线、紧线以及附件等在安装操作的过程中较之于导线要更加耐磨,对于此则应当选择正确的方案进而防止磨耗。牵张机械可以长时间一直确保导地线具有张力,进而对交叉物体产生安全性。即使其能够确保导地线的展放质量较佳,并有着一定的工作效率,然而机械应用过程中比较沉重且需要较高费用。

5输电线路检修施工技术

在施工的过程中,进行输电线路检修施工十分重要,并且是确保设备正常操作的重要环节,通常情况下输电线路均会遭到天气等其他因素的影响,其中包括地震以及暴风雪等较为强大的外力作用,进而发生输电线器具损坏以及送电线塔崩塌等危险状况,与此同时输电线将会产生跳闸状况。工作人员一定要对故障以及危险事故及时进行紧急处理,并在规定的时间内巡视检验、修理,为确保线路不受影响正确诊查出故障类型,将相关内容进行记录,在明确故障产生机制、位置以及类型等相关因素和沿线状况之后,最短时间进行处理,假设是很多较小的事故,工作人员可以利用一些工具或者材料处理事故,使设置能够常规操作,假设故障较为严重的话,工作人员应当依照实际发展情况而向专业性技术工作者以及上级领导报告故障状况和设备的破损情况,并研究出相关的修理方案,且这一时间不可超过50分钟,必须在这一阶段内正确的对故障位置实行检验修理,由专业性技术工作者所筹划的抢修工具以及材料等一定要和原有材料与工具统一,防止出现由于工具不满足设备,进而影响抢修,在检修操作完成之后必须将检修应用的工具整理好,确保在通电前线路上没有其他物质。这样一来才能够撤掉接地线,开启电路。

6结语

为了能够保障电力工程可以成功的展开,输电线路的施工技术在其中起到十分重要的影响,因此结合上述内容我们可发现,现阶段输电线路技术仍旧不够健全,必须进行深入探究与改善,伴随着我们国家电力行业的逐渐发展,对于电力工作者的需求也随之加大,必须要加强在施工过程中不断探索,并熟习相关的施工技术,且在工作的开展中逐渐提升个人的综合实力,提升工作效率,降低危险情况的出现,确保施工质量不受影响,在预期内完成施工。

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