分析高压输电线路雷击在线监测装置运用

分析高压输电线路雷击在线监测装置运用

董浩辉秦凯燕列将

国网山西省电力公司检修分公司山西太原030000

摘要：现阶段，随着我国电力工程的快速发展，高压输电线路雷击在线监测装置运用也越来越完善。因为高压输电线路长期在露天的环境中暴露，如遇到恶劣的天气，极易使线路发生故障，如大风天气、雨雪天气等。所以，负责维护的工作人员需要对线路以及线路四周的情况进行实施监控，因此出现了在线装置系统以及预警系统。其中，对于在线监测系统的应用，可帮助输电线路将运行的可靠性进行提升，避免因为线路故障产生的电能输送损失问题，使输电线路的效率得到了有效的发挥，并帮助电力企业减少了输电的成本。此外，对于输电线路网络的运行条件优化，也是有效提升电力系统稳定运行的关键，可保障智能电网的健康发展。同时，利用分析出来的监测数据，可对输电线路的状态进行详细的评估，并诊断好故障等，有益于对线路的运行状态进行操控。

关键词：高压输电线路;雷击;线监测装置;运用

引言

电网安全稳定运行关系到国民经济命脉和国家能源安全。雷电是影响高压输电线路的主要自然因素。跨区域远距离特高压输电，安全稳定特性复杂，雷电对输电线路的影响变得愈发突出。监测装置运行在野外和高山地区等特殊环境，对输电线路进行连续长时间的雷击监测，系统低功耗变得尤为重要。设计开发时，需确保监测装置在持续的阴雨雷电天气中对输电线路连续监测。兼顾采集速度与精度，本文从低功耗角度，论述雷击在线监测装置设计。

1输电线路在线监测装置整体应用现状

1.1杆塔倾斜监测装置

当前，使用最为广泛的便是杆塔倾斜监测装置，一共有34套，主要分布在线路的煤炭区域，简单来说便是采区以及踩空区域当中。输电线路杆塔倾斜监测装置，可对输电电路杆塔的实际倾斜角度进行有效的在线监测，可以非常精确地测量出顺线路方向当中的倾斜度、横线路方向当中的倾斜度以及倾斜角的实际参数等，同时实施上传测量的参数。杆塔倾斜监测装置。如果有着良好的运行状态，那么与运行维护人员实际测量的值不会有太大的偏差。但是，如果在天气恶劣的情况下，如大风强对流天气，易产生错误警报的问题。造成这一问题的主要原因就是因为，内部没有稳定的装置，监测器不能在固定的环境状态中进行固定。所以，全新的杆塔倾斜监测装置可尝试应用陀螺仪等相关的稳定装置，也可以将测量风速的模块进行增加，以便减少杆塔倾斜监测装置发出的误报次数。

1.2微气象区环境参数监测装置

输电线路气象环境在线监测装置，可对环境、雨量、天气情况以及风速等进行参数进行监测，相关的数据会在监控中心当中，利用报表以及图像的形式进行展现。如果线路周边产生了一些异常情况，如大风天气，很容易产生风偏故障。如果湿度比较大，并且温度低于5℃，极易产生覆冰故障，这时便会发出不同的报警信息，如以短信的形式进行报警。当前，高压线路当中的微气象参数监测装置发出的警报，成功率已经非常高，在线路四周以及一些特殊的区域当中，发出了非常大的优势作用。

1.3绝缘子盐密监测装置

绝缘子盐密监测装置可将其分为不同的两大类，其一为利用对装置采集样本当中的光能参数进行详细的检测，可对传感器表面的盐分浓度进行计算，以便将绝缘子表面的盐密度进行类推；此外，另一种为利用泄露电流的相关测量得到的数据，因为泄露电流的形成是依着绝缘子面构成的，绝缘子表面当中大的电流泄漏可以反映出气候以及电压的相关的因素。应用监测电流数据实施分析的装置，可借助引流设备以及电流传感器等实施监测，之后结合具体的信息处理单元，可将泄漏电流的统计值进行详细的计算，这样获取了绝缘子的具体污秽程度。计算得出的数据，可借助无线数据，将其传输到监控中心当中，负责维护的工作人员便可对其进行综合全面的评估，并对绝缘子的实际积污情况进行预测，之后制定详细的防污措施。

1.4输电线路覆冰监测装置

输电线路覆冰在线监测装置是通过采集在运输电线路的绝缘子串风偏角、倾斜角、拉力及周边环境下温度、湿度、风速、风向等参数信息，并将这些数据信息实时传输到数据分析处理中心；通过数据模型等算法计算出导线是否覆冰及覆冰的大概厚度，中心的智能系统还可结合局部气象特点，对覆冰的发展趋势进行预测；线路运行单位再根据线路荷载、覆冰厚度及周边天气走势决定是否需要制定或实施防冰措施。监测装置的拉力传感器大都采用特种不锈钢设计，不锈钢材质具有耐磨性强、抗腐蚀、测量精确度高的特点，以保障装置的持续使用。在线覆冰监测装置在特高压线路上安装有3套，自2009年投入运行维护以来共成功报警12次，报警成功率约40%。报警成功率低的原因主要存在于拉力传感器的灵敏度有待提高，且温湿度模块的参考权重偏低。由于线路覆冰必须满足一定的温度、湿度和风速条件，因此覆冰监测装置可加大温湿度、风速、风向等参数信息的分析权重。

2输电线路在线监测装置的具体应用建议

2.1建立完善的管理体制

对于输电线路在线监测系统这样有着重要作用的系统管理，须建立严格的管理体制与手段。管理制度应明确生产设备厂家、装置安装线路的运行维护单位、监控中心等相关部门的职责，只有明确的管理制度才能够使在线监测设备长期正常运转。

2.2建立高效的在线监测装置运行维护队伍

当前，在线监测系统装置的维护以及相关的运行工作，需要有专门的工作人员负责，但在实际工作中，对于这项工作的分工有些模糊，如：生产商以及线路运行维护方，在业务方面存在重叠和交叉。所以需要构建专业能力强的监测装置维护队伍，以便针对在线监测装置的各种情况以及问题进行及时的维修与养护，使在线监测装置能够有序运行，为输电线路的良好运作奠定基础。

2.3建立统一的在线监测管理平台

建立统一的在线监测管理平台，实现数据的集中处理是非常重要的。管理平台的建立应具备以下几个特征。a）同其他具有标准的数据接收标准及通讯方式。我国现有的在线监测产品研发还没有形成统一的产品标准，出现了不同的数据格式、通信协议以及判定标准，因此平台的建立应具备统一的数据格式及预警标准，以解决目前数据制式、标准杂乱的现状。b）平台应具备历史数据查询、统计功能。平台的建立应基于在线监测信息的采集查询，并具备完成各类数据的统计功能，且能对监测数据实现简单分析，统计报表中不仅包含有监测的数据，还应包括报警信息的各类报表。c）平台应具备对输电线路运行状态进行智能预测功能。在线监测数据平台可以自动保存输电线路的状态数据，通过相关的判定标准和技术预测线路的疲劳程度、覆冰变化以及金具温度等。d）具备对输电线路的运行状态进行合理的预警功能。平台通过比较线路运行状态的预警阀值，依据预警基本流程以短信、彩信及邮件等方式实现在线监测报警功能，使线路运行维护人员能够及早了解事故情况，预先做好处理措施。e）具备完善的影像、图片管理、数据检索功能。运行维护人员通过客户端平台可实现对历史图像数据的图像数字处理、存取、检索及对比分析。

结语

总之，高压输电线路雷击在线监测装置在线路运行中，起到的作用十分关键，可及时发出警报，方便运行维护工作人员的维修和检查工作。因此，对其的应用探究还要继续深入，提升应用效果和价值，保障输电线路的良好运行状态。

参考文献

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