高压输电线路状态监测技术的应用探究

高压输电线路状态监测技术的应用探究

林鹏

广东电网有限责任公司潮州供电局广东潮州521000

摘要：高压输电线路拥有较广的分布，输电稳定与否密切关乎日常运转的电网。高压输电线路运行状态的监测尤为重要，既保证了电力能源的稳定传输，又给安全运行、高效运行目标的实现提供了有利条件。本文主要解析了监测高压输电线路状态的常见技术，并阐述了目前我国国内高压输电线路带电情况下应用到的检测技术，以期能为相关工作提供一些有效参考和借鉴。

关键词：高压输电线路；状态监测；技术应用

引言：高压输电线路的运用，存在一定的安全风险，线路监测难度较大，成本消耗越来越多。不同的地理环境有着很多复杂因素，监测计划具体落实中容易受到外界因素的干扰影响，直接导致监测效率过低，监测数据不够精准。社会经济的发展，科学技术的研发，使高压输电线路的建设范围不断扩大，如何朝着信息化方向发展，加强巡检的同时有效提升维护水平，使用最新的监测技术高效的完成检测计划，这是高压输电线路统管部门技术人员们值得深思的首要问题。下面是笔者针对高压输电线路状态监测技术应用方面做出的一些深入研究。

一、高压输电线路状态监测技术

（一）绝缘子污秽监测

绝缘子污秽会给输电线路的绝缘状况带来很大影响。一般情况下，污秽越多，绝缘子表面漏电的可行性就越高。绝缘子污秽在线监测很有必要，这种监测模式比较常用，也是停电测量绝缘子表面污秽情况的最好方式[1]。有关机构始终尝试在停电情况下进行绝缘子污秽的监测，但是由于技术不够成熟，所以研究成果还不显著。

（二）雷电监测

高压输电线路容易遭受雷击，严重时直接断电，影响用户用电安全。雷击危害不可逆转，摧毁程度无法控制。所以实现雷电在线监测对于保证整个高压输电线路的运行安全而言还是比较重要的。雷电在线监测主要侧重两个方面：一是雷电流的大小，二是波形参数。获得两项数据后可以初步判定出雷击方式，然后分析雷击发生后可能给输电线路结构造成的实际影响，从而制定紧急预案，做出相应防御准备。

（三）线路环境监测

输电线路所处的环境对于输电线路的影响也不容小觑，对予环境的监测能够加强对于周边气候状况的了解，从而能够更好的采取防灾减灾措施，保障输电线路的安全稳定运行。环境监测的主要项目包括：气温、气压、风向、湿度、降雨量、雾日数、电导率、酸雨以及雷暴口数等。这些数据通常会通过建立专门的环境监测站来跟踪记录输电线路周边的环境及气候变化情况，然后实时将数据反馈给决策部门，通过对于数据的分析能够判定环境的综合状况，当环境因素呈现出不良趋势时可以即刻采取防御行动。

（四）线路视频监控

输电线路分布的区域通常都十分广泛，可能会在人口密集区，也可能是在交通繁忙区，有些站点周边的环境不仅十分嘈杂还存在很多安全隐患，正是因为如此，对于输电线路的视频监控不仅能够实时获取输电线路所在的环境情况，还能够对于很多状况发挥记录的作用，这样后续在处理相关事故时也能够更有据可依[2]。现在的输电线路通常都会有一套监控系统，系统在设置与安装时会尽量降低其对于输电线路的正常运行所造成的影响，并且会对提高运行的关键部位进行着重监测，系统会定期生成技术报告并且做相应的分析，这些都是很好的依据，不仅能够了解输电线路周边的环境．还能够为后续的防范措施的选取提供参考依据。

二、高压输电线路带电检测技术

（一）紫外检测技术

紫外检测技术利用紫外成像仪接收电晕放电产生的紫外线信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的。检测仪器与被检测对象没有电气接触，紫外检测设备灵敏度高，性能稳定，能有效检测线路电晕放电情况，为输电线路状态检测提供了一种先进手段。紫外成像对于一些外部有电晕和放电的缺陷较为敏感，如导线外部损伤、断股、散股等故障易检测；在一定程度能够反映一些绝缘子缺陷，如复合绝缘子的护套损伤、电蚀，在雨后或潮湿天气中能观测到，在干燥天气中不明显；对于零值绝缘子的测量判则敏感性较弱。目前，正在开展该检测技术的相关应用研究，使用它观测各种电力设备的故障状态，积累运行经验，方便使用[3]。应用紫外成像法，能够比较迅速、形象、直观地显示出线路的一些运行状态信息，以及较明确给出故障的属性、部位和严重程度，无需另备辅助信号源和各种检测装置，使得该检测方法手段单一、操作方便，与传统人工徒步观测和登杆塔检测方法相比，大大提高了检测效率，同时不受地理环境条件的限制。建议特高压交流输电线路运行中开展紫外成像技术的应用研究。

（二）红外检测技术

电气设备存在外部或内部故障时，往往伴随着不正常的发热或温度分布异常。红外检测通过探测设备表面的红外辐射信号获得设备的热状态特征，从而对设备有无故障、故障属性、存在位置和严重程度进行判别[4]。红外检测技术具有远距离、不接触、不解体、安全可靠、准确高效地发现设备热缺陷的优点，它既可检测出各种类型的设备外部接触性过热故障，又能比较有效地检测出设备内部导流回路的缺陷和绝缘故障，因而方便有效，并可将故障消除在萌芽状态。红外检测装置有红外测温仪、红外热电视和红外热像仪等。应用时，可根据实际情况合理选用红外测温仪和红外热像仪，对输电线路的关键设备和设备的关键部位定期进行红外检测，建立红外测温数据库(含温升、相对温差等)和红外热像图谱库，并定期做出技术报告并分析，以判断设备是否正常[5]。红外检测技术在超高压系统的应用较为普遍，已有成熟经验，建议在特高压交流试验示范工程的运行中应用。

（三）超声波检测技术

超声波检测法可用来检测复合绝缘子芯棒裂纹。超声波检测的实现是基于超声波从一种介质进入另一种介质的传播过程中会在两介质的交界面发生反射、折射和模式交换的原理，超声波发生器发射始脉冲进入绝缘子介质，绝缘子有裂纹时，即在时间轴上出现该裂纹的发射波，根据时间轴上缺陷波的大小和位置即可判断绝缘子中的缺陷情况。用超声波检测复合绝缘子机械缺陷时具有操作简单、安全可靠、抗干扰能力强等优点；但由于其存在耦合、衰减及超声波换能器性能问题，在远距离遥测上目前尚未有重大突破，不适合现场检测，主要用于企业生产在线检测以及实验室鉴定。目前市场上已有基于超声波法的绝缘子局部放电远距离侦测器，该仪器由激光定位点、瞄准器、CTRL接换器、集波器、耳机、框架等构成。其工作原理是：通过激光定位被测绝缘子，通过集波器收集绝缘子局部放电产生的超声波并将其转换为音频信号，让检测人员通过耳机来收听，并在仪表上观察强度指示。在现场应用中该法灵敏度较低，实测时复合绝缘子高压端金具经常发生的电晕所产生的背景噪声会淹没绝缘子缺陷所发出的声波。

结语

总而言之，高压输电线路是我国输电网络的基础环节，也是重要环节。输电工作的安全性、稳定性，决定着地区供电质量，影响着用户的用电体验效果。因此，必须采用先进的状态监测设备及技术进行统一的优化管理。并对各类可能发生的安全事故做出具体分析，完善制定防护方案，及时提出维修计划，从而进一步提高我国供电工作的整体效率，促进经济的发展，满足人们的需求。

参考文献

[1]王晓希．特高压输电线路状态监测技术的应用[J].电网技术，2016（20）7-11．

[2]陈峰．特高压输电线路在线监测技术的应用[J].电网技术，2014（11）55-58．

[3]欧英．在线监测技术在lO00kV特高压输电线路中的应用[J].华东电力，2014（13）39-42.

[4]张璐.高压输电线路在线监测技术的应用[J].低碳世界，2017（27）194-195．

[5]张柯山.特高压输电线路在线监测技术的应用[J].科学中国人，2017（02）75-75．