探讨特高压输电线路在线监测技术的应用

摘要：随着经济的发展，对输电提出了更高水准的要求，在高压输电工程中，输电线路直接影响着输电系统的稳定和安全，因此必须要配备实时的监测，才能够预防和控制输电系统可能发生的故障。如何加强特高压输电线路的运转并提高安全，仍需探索。

关键词：特高压;输电线路;在线监测技术

1特高压输电线路在线监测途径

1.1监测周边环境

由于特高压输电线路会长时间的暴露在外面，因此外界的自然因素和人为因素都有可能带来特高压输电线路的损伤。如果存在外破施工等人为因素、水淹、土埋等自然灾害，则有可能损毁线路、铁塔，造成倒塔断线等严重事故。因此必须要对外在环境进行监测，才能有效防控人为的施工破坏以及隐含的自然灾害，在对环境进行监测的前提下，配备合适的防控手段，既能保护线路又能降低送电资源的消耗。一般外界周边环境经过长时间的缓慢作用，会慢慢造成输电线路的酸性腐蚀、碱性腐蚀、温湿度的侵蚀以及降低导电率等，此外，如果外界环境不适宜，则有可能损毁线路塔架、绝缘外皮和绝缘子。因此要配备合適的防控手段，实现既能够保护线路又能降低送电资源的消耗。

1.2监测绝缘子

（1）污秽度在线监测。在输电线路绝缘子表面污秽度的测量时主要采取停电测量的方式进行，测量的重点包括灰密以及等值盐密。主要原理是通过光场分布以及光纤传感器光能损耗和盐分含量的对应关系，结合监测光能参数，最终得出传感器表面盐份，进而算出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、污秽三要素的综合反映，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，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。

1.3监测突发雷击

特高压输电线路在运转的过程中，如果突发雷击，很容易给特高压输电线路带来损伤。尤其是在雷雨较多的季节，雷击特别活跃，一旦击中特高压线路，可能会击穿绝缘子造成线路跳闸甚至断线等后果，严重影响特高压输电线的安全稳定运行。因此要对这种突发性的雷电进行监测，判断其中潜在的风险，例如经由的电流强度可以用可辨析的波形进行表征，然后可以通过波形与可参照的数值进行对比分析，从而判断电流的真正强度，并判断是否有出现雷击的可能，确定潜在的损伤，从而有针对性地进行防雷工作。

1.4新式监测手段

由于在城乡特高压输电线路的分布覆盖区域较为复杂，而且区段较广，所以特高压输电线路面临着很大的安全隐患，通常可以选择视频监测的方式进行直接的监测，但想要在这么广的区段内全面的配备监测视频是很难实现的，所以在利用视频监测的时候，可以针对一些高发故障的区段进行，从而测定潜在的隐患信号，满足监测需要。

2特高压输电线路新监测技术

2.1成像法测定

当设备存在潜在故障的时候，通常会在设备表层出现异常，红外线就能测定这种异常。红外线能测定辐射到表面的异常信号，然后在检测到异常信号的基础上，辨别故障的特性、严重性及方位等。相比与其他监测技术，红外线成像的方法具有非接触性、可靠性高、精准性高、安全和高效等优势。通过红外线成像法能够对过热和接触性的故障，非常便捷，效果也好，目前常用的仪器有热电视、红外热像仪等，根据高压输电线路的实际情况选取最为合适的测定装置。而紫外线成像法需要借助成像仪，对放电性电晕的信号进行成像处理后，识别电晕强度，这样的检测方式更加的敏锐，有利于辨别出放电电晕的真实状态，从而为特高压输电线的监测提供参照，紫外线识别对于绝缘子内的隐性缺陷有很好的监测作用。

2.2辨识电场

可以通过测定分布电场的方式获取各个区段的绝缘缺陷，在正常的运行状态下，轴线是光滑的曲线，标识各时点特定的电势和电场强度，绝缘子内部的缺陷呈导通性，因此电场中的相应位置也会出现变形，所以说，对轴向分布的绝缘子电场进行测定，就能发现绝缘子内部潜在的故障隐患。目前已经有能够带电测定线路隐含缺陷的配套仪器，只是还没有得到应用和推广，虽然这种仪器能对构架内的绝缘子缺陷进行测定，但现场应用不便，而且需要耗费大量的资金，因此更加便捷的新式装置仍然在开发中，也就是说目前并没有能适用于日常绝缘子缺陷测定的方式，在特高压输电线路的监测上这类方式不是理想的方式，对于跨度较大的特高压输电线路的监测还是使用在线视频监测的方式。

2.3判断超声波

超声波测定的方式通过必要的发射器，发射出介质内在的脉冲，如果绝缘子芯部有裂痕的话，时间轴就会显现出发射波所特定的细微裂纹，然后根据潜在的缺陷，精准地判断出超声波的位置。对于这种表征的测定，应用超声波不仅简单便捷，而且还能抵抗外界的干扰，具有一定的优势，但同时这种监测方法也有相应的缺陷，例如换能器的缺陷、耦合特性等，不适用于测定距离较大的特高压输电线路。在目前的超声波测定中，设有激光定位装置、远距离测定放电装置、瞄准器等复合装置。测定原理是，在剧院子选取激光方式定位之后，将精准的超声波替换成音频的形式，然后通过耳机对超声波进行辨别，并通过仪表显示出具体的数值，这种方式的现场测定，敏锐性有缺陷，而且噪声背景会掩盖细微声波，从而影响监测的准确性。

3结语

在线监测技术不仅能实时监控特高压输电线路，并以监测管理平台信息的方式进行显示和统一处理，还能为设备情况提供辅助判断，方便人工分析，并便于管理者提供决策发布指令。想要提高线路状态监测技术的应用效果，还要加强线路的监测与维护工作相关人员的技能培训，提高专业综合素质，努力提高状态监测故障的诊断能力，及早发现线路事故隐患并快速消除。

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（作者单位：国网宁夏电力有限公司检修公司）

作者简介：李宁（1984.11-），男，宁夏中卫人，三峡大学，机械设计及自动化，本科，工程师，高级技师，研究方向：输电线路运行与检修，直流输电线路运行与检修。