高压电缆线路在线监测技术及应用 刘涛

发表时间:2021/8/27   来源:《论证与研究》2021年7期   作者:刘涛1  刘继雪2
[导读] 摘要:在线监控是一种通过互联网技术,对输电线路的情况进行实时监视,并能及时识别和处理线路故障的技术,它对于维护电路正常运行有十分重要的作用。在未来的输电线路在线监测技术应用中,需要不断实现基础算法的优化,不断提升稳定性及可靠性,以此为社会经济的发展和广大人民群众提供优质的供电服务。
                                                                       刘涛1  刘继雪2
                               (1.国网临沂供电公司;2.华能临沂发电有限公司 山东省 临沂市 276000)
        摘要:在线监控是一种通过互联网技术,对输电线路的情况进行实时监视,并能及时识别和处理线路故障的技术,它对于维护电路正常运行有十分重要的作用。在未来的输电线路在线监测技术应用中,需要不断实现基础算法的优化,不断提升稳定性及可靠性,以此为社会经济的发展和广大人民群众提供优质的供电服务。
        关键词:高压电缆线路;在线监测技术;应用
        1 高压电缆线路在线监测技术概述
        高压电缆凭借其可靠性高、美观以及节约用地等优势,完全能够满足城市电网的实际发展需求,在我国各个城市区域,逐渐替代架空线路,成为城市核心电网的首选。目前,大部分主干电缆管理依旧选择计划检修模式,也就是利用定期的巡视和检测电缆护层、接地线以及接地电流的方式来全面检查电缆运行状况。但是定期的试验与检修,不仅会增大运行维护的人力成本,同时因为计划检修的非连续性,导致电缆绝缘缺陷得不到解决,同时也无法保障潜在故障排查的实时性。在建设智能电网中,高压电缆护层接地线与接地电流在线监测系统是重要的组成部分,但是目前国内外还缺少明确的标准和规范直接借鉴。就相关的文献资料来看,目前对于电缆绝缘、测温以及局放等方面的文章较多,但是针对接地在线监测系统方面的论文较少。相对于传统的不连续、离散的监测手段,新一代的实时监测系统得到广泛的关注。目前,我国的部分供电单位针对该项目进行了探索与尝试,但是因为系统本身功能较为单一,仅仅停留在环境监测和隧道防盗等方面,对于接地电缆、接地防盗割在线系统状态分析等方面缺少实质性的突破,所以,做好在线监测系统的建设就显得格外重要。
        2 在线监控技术应满足的要求
       (1)准确全面。如果在线监控传输了错误的信息,反而会给电路工作带来更大的麻烦,也就没有了存在的必要,而全面,是监控技术发展的永恒目标。(2)便捷经济。如果安装传感器,建设监控系统的工作量和工作难度比雇佣工人更大的话,那么就得不偿失了。同样,维护费用太高,会影响企业的利益。(3)抗干扰能力强,输电线路在恶劣的天气下,更容易发生故障,如果监控设备没有抗干扰的能力,甚至比线路先一步发生故障,无疑会为企业带来更大的麻烦,所以要提高设备的抗干扰能力,让它能够在恶劣的气候条件下仍能正常工作。(4)环保节能。监控设备不能是高耗能的,这不符合我国的可持续发展国策。


        3 高压电缆线路在线监测技术的应用
        3.1 导线晃动在线监测技术
        输电线路产生晃动主要是自然风对输电线路造成的一些低频率和大振幅的自驱型振荡现象。输电线路所产生的晃动会导致电线杆塔的支撑作用以及稳定性降低,很容易使多束电线之间产生闪络或者连接金属和绝缘零件产生损坏等情况。在线监测技术可以对输电线路晃动实现远程监测。远程监测结构的组成有杆塔式监测分体装置、通信体系、总台监测中心站等。其中,杆塔式监测分体装置主要就是将电路运行现场中的绝缘端子串体拉伸应力、导线位移变化加速度、侧向倾角等参数实施传送,在这当中主要需要借助通信体系输送到总台监测中心站,总台专家计算机软件按照导线所产生的晃动参数结构模型或者运行图像对晃动路径进行计算,以此获取输电线路晃动的振幅以及频率等参数,并按照现场的实际气候对晃动等级做好合理判断。输电线路在晃动中可能会使架空输电线路结构产生损坏,其主要就是通过对电力导线的张力改变来实现的,因此输电线路晃动远程监测的重点在于对输电导线自身张力进行计算。高压输电线路在运行当中,其自身的张力在计算方面需要按照导线晃动幅度大小数值、晃动频率和半波参数来进行。
        3.2 防外力破坏在线监测技术
        现阶段,高压输电线路由外力破坏引发的故障大致有以下几种:
       (1)高层建筑工程施工之初,未将高压输电线路纳入施工图纸的考虑范畴之内,导致施工过程中对高压输电线路造成外力破坏。(2)树木在不断生长过程中,枝干对高压输电线路造成损坏。(3)鸟类在飞行过程中选择在高压输电线路上进行伫立休息,爪子对高压输电线路的外层绝缘物质造成破坏。(4)雷暴天气,自然雷电受高压输电线路内电力能源的吸引,对高压输电线路造成破坏。高压输电线路在线监测技术的应用,可以更为及时地发现外力对高压输电线路的损坏,从而为维护人员的工作提供针对性的指引。第一,监测人员可以利用激光监测等方式对高压输电线路的周边环境进行全天候的监测,并将监测数据远程传输给主站监控管理平台。第二,监测人员可以通过主站监控管理平台及时发现会对高压输电线路造成破坏的设备,从而引导巡视人员提前进行制止。第三,监测人员应在高压输电线路附近设置警示标语,防治人为因素对高压输电线路造成损坏。
        3.3 动态增容在线监测技术
        当前,高压输电线路增容技术分为动态和静态两种。静态增容在线监控技术出现时间较短,适用范围小,最重要的是它并不符合当下我国技术规程的规定,因此并没有被广泛推广。目前,企业仍以动态增容在线监测技术为主,它与前者最显著的不同是以数学建模为主,监测装置只需要提供一些常规数据。比如工作人员想对线路的载容量进行统计,以便做出利益最大化的方案,就可以通过监测装置测出导线的数据,再通过数学建模的方式进行估算。这样既省时省力,也不违背技术规程的规定。所以,这两种技术中以后者为主。但是,动态增容在线监控技术仍然有需要提升的地方,比如它的样本较少,最终结论可能并不全面,还有如何让机器的监测更加贴近人工测量的结果,如何让它的监测更加全面智能,这些都是工作人员需要不断探索的问题。
        4 结束语
        综上所述,电力电缆的在线监测是以提高供电可靠性为目的,实现实时对接地环流等指标的在线监测,达到及时查找排除电缆及接头等隐患,使电力系统从预防性阶段过渡到预知性阶段,从而进一步提高电力电缆的安全可靠供电,减少突发性的事故,缩短停电户时时间,减少停电户时数,确保电力电网的稳定运行,提高配电电网的供电可靠率。
        参考文献:
        [1]吴迪.高压电缆线路在线监测技术及应用[J].电气时代,2020(08):67-68.
        [2]邓少华.高压输电线路在线监测技术的应用[J].技术与市场,2020,27(03):91-92.
        [3]王学良.高压输电线路在线监测技术的应用[J].中国高新科技,2018(24):92-94.
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