架空輸電線路狀態監測技術研究

王志斌 國網湖北省電力有限公司恩施供電公司

電力系統對輸電線路的應用要求相對較多，輸電線路分布較廣，且對電能運輸有較大的支撐影響，所以架空線路相對較多，可見架空輸電線路的關鍵影響。線路要穿越不同地區，不能保障運行的環境，需要定期進行維護管理，才能保障系統運行的可靠性。深入分析架空輸電線路的運行情況，會發現長期在人為因素、動植物影響等情況之下，輸電線路的絕緣水平以及受力情況不能滿足運行要求，如果受到極端天氣的影響，很有可能在運行過程中出現其他的故障問題，明確新技術應用于電力系統的有效方式，優化監測管理模式，對電力企業發展有積極影響，但是輸電線路的整體監測水平不佳，還需要結合實踐探索技術優化方案，對此筆者開展分析探討如下：

一、架空輸電線路監測實際情況分析

分析電網結構會發現輸電線路是基本構成元件，輸電線路的狀態對電網運行的安全性、穩定性有關鍵影響。現如今人們對電力資源的需求不斷增多，變電設備監測技術完善應用，設備狀態監測技術逐步實現成熟化、信息化的目標。但輸電線路應用監測以及管理，仍然會使用粗放型的管理模式，不能滿足智能電網的實際需要，導致智能電網的穩定發展受到影響[1]。這是電能穩定傳輸的基本構成要件，導線的運行狀態，會影響線路整體的安全性、穩定性，因此要做好導線狀態監測，保障系統運行的安全性與可靠性。

分析現階段架空輸電線路監測情況，進行現場管理常用的監測方式是人工監測或人工巡視的方式。依靠人工處理開展相關工作，首先會耗費企業單位大量的人力與物力，而且消耗時間也相對較長，會導致各種誤差問題。利用人工處理的方式，巡視周期相對較長，短時間之內不能發現細微的差異，而且受到自然天氣的影響也相對較大。如果是在極端天氣之中，有樹木行程遮蓋，那么在技術人員需要穿過障礙物，這種情形之下，采用人工巡視的方式，未能將系統運行的問題第一時間處理，導致系統各種故障問題產生。同時，在極端天氣時人工巡視安全風險較大，如筆者所在地區為山區，冬季本身氣候條件有限，且路線很容易受到冰雪的侵蝕，而且線路下的路面也可能會出現道路結冰等問題，給巡視人員的出行造成了極大的困難，人工巡視中發生人身傷害的事件時有發生。進行監測管理的最終目的，是明確故障所在位置，并應用有效的技術處理方法。經過監測之后能將故障隱患排查，避免其他安全隱患問題出現。為達成這一工作目標，要落實在線監測工作，利用自動化設備對輸電線路進行長期監測。因此需要將自動化系統構建，與架空輸電線路中的關鍵位置配合，明確未來的監測技術應用的要點。

架空輸電線路狀態監測的對象，是對架空輸電線路進行監測。包含塔桿、架空地線、絕緣子等構成部分。對線路的狀態監測，能第一時間獲得線路運行狀態，分析導線溫度、環境溫度、風力影響等等。由于我國不同地區的環境、天氣的差異相對較大，利用有效監測技術，完成架空導地線微風振動的系統性監測管理工作，電網運行監測的工作效率顯著提升。由于雷電監測的涉獵范圍較廣，且這一類故障問題的危害性相對較高，政府以及相關部門，也需要圍繞工作要點優化策略，應用聯網雷電監測系統，明確線路運行的整體情況。

二、架空輸電線路狀態監測的有效方法

（一）覆冰厚度監測

覆冰厚度監測是架空線路監測的不可忽視的工作內容，分析產業的發展情況，會發現在我國南方地區，會因為多雨以及溫度的驟降，導致大面積停電的問題出現，加強監測管理。覆冰厚度的監測，可以使用稱重法、傾角法兩種方法。進行監測管理，分析絕緣子串懸掛荷載，最終的目的是構建模型，監測冰雪的厚度以及具體的分布情況，利用覆冰的分布特征以及規律，避免系統運行階段的破冰工作，擾亂各項工作的秩序，當然覆蓋深度監測也極為關鍵是在重點區域的分配與管理，尤其是對過往重冰災的線路段等附近區域的監測管理工作，保障系統運行效率[2]。

（二）桿塔傾斜監測管理

桿塔傾斜監測裝置，使用雙軸傾斜傳感器，測量在不同的傾斜角度的斜角角度，能夠給狀態監測系統的運行，奠定良好的條件，由此一來應用技術手段，能有效明確桿塔的傾斜特點以及基本規律。分析導致桿塔傾斜的主要原因，提出桿塔糾偏的有效措施，避免桿塔傾斜在影響線路應用效果的同時，對道路交通以及環境結構帶來負面影響。桿塔傾斜監測裝置要根據環境特點，選擇適宜的安裝位置，主要安裝的部位集中在，易出現質量問題的區域。

（三）導線舞動監測

導線舞動監測是現如今架空線路狀態監測的工作要點，導線舞動會導致線路結構的穩定性影響，結構組成要件，也有可能會受到其他因素的影響。進行舞動監測管理，分析在舞動過程中的線路變化規律，確定技術管控方案。當然在監測的過程中，也需要實施多監測設備配合的方式，確定線路的結構組成要件，避免受到且系統其他因素的影響，針對線路輸送較大的區域，或者分析已經發生或容易發生舞動問題的主要區域。

三、架空輸電線路狀態監測的技術要點

（一）截取有效信息

了解線路的狀態信息，分析系統運行情況，可以使用傳感器裝置。傳感器能將規定的測量標準設定，找出在系統運行階段，各種運動要點的規律性特點，經過轉化之后，完成信號器件以及相關裝置的應用，利用基礎裝置反映監測物體的情況，狀態信息第一時間傳入計算機設備之中。設備處于靜態或者動態，都能第一時間了解，析判斷的過程中，其中某些狀態信息比方說位置信息等，在實踐應用階段，根據數據變化情況分析線路可能會出現的擺動、傾斜等情況，都能很好地反映系統運行狀態。

傳統的傳感器包含電壓傳感器、氣流傳感器、溫度傳感器、振動傳感器等等，這種傳感器應用，需要提前做好環境因素的判斷，不能用于架空線路之中，會影響系統運行效果。現如今在光纖傳感器以及智能傳感器應用階段，有更為精準、可靠的線路運行特征的反饋，而且這一類傳感器的體積較小、重量較輕，不會受到電磁干擾，適用于較為復雜的運行環境之中，能更好地反饋架空輸電線路的運行狀態，因此獲得相應的工具條件。

（二）供電方式

在系統運行階段采用數據傳輸或傳感器傳輸的方式，都有一定的能量要求。分析變電站以及室內布置的傳感器實際情況，在架空輸電線路傳感器各種戶外條件布置的過程中，需要應用合理有效的供電方式，才能保障系統運行的可靠性與穩定性[3]。采用太陽能供電方式，是近年來技術進步發展的條件，技術應用的時間相對較長，控制具體的位置以及尺寸，提升電能資源應用效果。利用感應處理的方式，完成供電操作，是較為普遍的供電方式。監測輸電線路電能分布情況，感應圈電能信息第一時間獲取，傳感器在系統運行階段，能合理分配電能資源，避免受到太陽能因素的影響，不會出現運行限制的問題，是較為成熟的技術方案。

四、結束語

架空輸電線路的應用要求諸多，而且運行條件較為復雜，需要在各種條件之下進行監測管理，因此實踐工作的難度也相對較大。使用在線實時監控的技術方案，能將監測線路的實際運行情況進行監測管理，大大提升監測運行的順暢性，因此在實踐階段需要將數據傳輸、供電管理等工作有效落實。構建完善的傳輸通道，應用適宜的傳感器，由此一來在各種狀態之下，能有效進行實時測量與管理，保障狀態監測工作的可靠性、有效性。