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输电线路作为电力输送的物理通道,地域分布广泛、运行条件复杂、易受自然环境影响和外力破坏、巡检维护工作量大。采用先进的状态监测技术手段及时获取输电线路的运行状态和环境信息显得越来越重要和迫切。
一、现状
随着传感器、数据传输、数据处理及监测装置供电等技术的发展,输电线路状态监测技术在国内得到了较快的发展。目前,在华中、华北、山西、湖南、福建等地电网的线路上大量装设了有关微风振动、导线温度、风偏、覆冰、舞动、杆塔倾斜、绝缘子污秽度、微气象、图像(视频)等在线监测装置,已经初步实现了区域电网和省级电网层面的集中监测;建立了大跨越状态监测系统,对华北、安徽、福建、湖北、湖南、河南等地电网部分线路及大跨越导地线微风振动等开展实时集中监测;部分地市电力公司已经建成集中监控、有人值守的状态监测系统。
雷电监测系统已经在全国28个省级电网建成,并实现全国联网。国网电力科学研究院研制成功的新一代雷电监测系统也已挂网运行,探测范围及定位精度等主要技术指标得到大幅提升和改善。
二、关键技术
(一)数据采集技术
监测装置的选择应具有针对性,需结合工程实际情况,合理选用安全可靠、先进适用、维护方便的监测装置进行状态监测。下面简要介绍与线路安全运行紧密相关的导线温度与弧垂、等值覆冰厚度、微风振动、导线舞动、杆塔倾斜、绝缘子污秽、微气象等监测装置。
1、导线温度、弧垂监测装置
为防止运行线路导线及金具过热,采用铂电阻或热敏电阻等传感器,对导线及金具温度进行监测,同时为实现输电线路动态增容功能提供数据信息。为防止运行线路对地或线下物安全距离不足,采用激光传感器等,对导线弧垂进行监测,为状态监测系统提供预警信息。
导线温度监测装置主要安装在:①需提高线路输送能力的重要线路;②跨越主干铁路、高速公路、桥梁、河流、海域等区域的重要跨越段。
导线温度与弧垂监测装置主要安装在:①需验证新型导线弧垂特性的线路区段;②因安全距离不足而导致故障(如线树放电)频发的线路区段。
2、等值覆冰厚度监测装置
采用称重法或倾角法等,通过对绝缘子串悬挂载荷或线夹出口处导线倾角、绝缘子串风偏角的实时监测,建立数学模型,计算出等值覆冰厚度,掌握覆冰分布的规律和特点,为采取有效的防冰、融冰和除冰措施提供技术依据。
线路等值覆冰厚度监测装置主要安装在:①重冰区部分区段线路;②迎风山坡、垭口、风道、大水面附近等易覆冰的特殊地理环境区;③与冬季主导风向夹角大于45°的线路易覆冰舞动区。
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