高压输电线路在线监测技术探究

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1、高压输电线路在线监测技术探究　　摘要：输电线路的运行状态关系到电网运行的效率和安全，影响输电线路正常运行的因素有很多，而最主要的是自然气候因素，所以解决自然气候因素的影响是目前输电线路监测技术主要的研究问题。对高压输电线路在线监测技术中的输电线路动态增容技术、线路弧垂和张力的监测、线路覆冰情况的监测、线路图像的监控、微气候测量等相关问题进行了分析，并给出了一些建议。关键词：输电线路；状态监测系统；监测方法；动态增容随着我国经济的迅速增长，各个领域对电力资源的需求量也急剧增多。但是我国的水力、煤炭等一次资源具有分布的不平衡性，这就决定了

2、能源要由电网传输，所以科技人员越来越关注输电线路运行安全性和可靠性，因为它是电网系统中极其重要而不可缺少的部分。但是现在由于我国输电线路总长度和传输容量不断增长，加大了对其维护与检修的难度。所以，现在主要的任务就是提高其运行管理的自动化水平。一、输电线路动态增容技术我国目前运用静态提温增容技术和动态监测增容技术两种方法来提高现有输电线路输送容量。8静态提温增容技术是一项新的突破，为了达到增大输送量的目的，它巧妙地提高了现有的导线正常运行允许温度。但是这项技术在一定程度上脱离了一些行内的规定，因此它在很大程度上会导致导线破损并缩短一些必

3、需设备的使用寿命。动态增容技术能及时反映输电线路潮流与线路热稳定限额的变化，这样电网的工作人员就可以适当对一些运行数据进行调整，并且分析线路剩余的输送量，从而可以有效地保证输电线路正常运行和一定的传输容量。动态增容技术通过对输电线路导线的监测，可以及时地反映其运行的温度是否超过规定范围，也可以对自然气候因素进行分析，使工作人员可以在很短的时间内解决一些不必要的麻烦。如果输电线路导线运行的温度超过了规定的范围，线路工区的工作人员可以申请停用或者转移负荷量，以保证输电线路的正常运行。二、线路弧垂和张力的监测8输电线路弧垂的大小是线路能否安

4、全运行的决定因素，所以它必须被控制在规定的范围内。弧垂主要受输电线路导线运行环境和线路导线容量的影响，而导线应力、导线张力、传输容量、大气温度、风、导线覆冰等也会给其带来不小的影响。导线的弧垂和张力也要进行监测和判定安全性，因为在线路增容系统中，弧垂和张力会随导线的温度提高而变化，如果张力变大，则弧垂会变小，从而引起线路导线的不稳定性，这样就会存在一些安全问题。导线温度越高，伸长量越大，弧垂的增加也越多。过大的弧垂不仅会限制线路的输送能力，甚至会带来安全隐忧，造成重大安全事故。在这里只考虑了由于温度变化引起的线路张力变化。而风主要会使

5、导线周围气流速度加快进而引起导线温度不断变化和导线振动，从而使导线不稳定或导线破损而产生断电或更严重的现象。而导线覆冰的情况也会使弧垂增大造成导线破损，从而使线路产生安全问题。三、线路覆冰情况的监测其实我国许多输电线路都存在着覆冰问题，覆冰会导致弧垂和张力的变化，而弧垂和张力的变化会使输电线路导线产生一些不停摆动的状况，从而引起导线破损和断裂，这样就会造成人们用电的不便和一些安全问题。所以，相关技术人员必须尽快解决线路覆冰的问题。1.监测导线覆冰的方法一是在输电线路导线上安装传感器来测量拉力及受重，根据测量数据来计算结冰厚度并及时制定

6、出解决覆冰问题的方案。当然，它不仅能监测结冰情况，还能有效地监测输电线路弧垂的情况，并对其进行测量以保证输电线路的正常运行。8二是在容易结冰的地方安装监测站，这种监测站是自动的，它可以及时测量输电线路导线的工作环境，如温度、湿度、风速等一些气候方面的数据，并依据测量数据通过适当的方式对输电线路导线工作环境进行调整，从而防止导线出现大量结冰的情况。三是通过摄像头进行监控并拍下线路运行状况的图像，这样监控中心就可以实时掌握线路工作是否正常及其是否覆冰。然后可以判断积冰厚度，并根据数据找寻解决方法。2.线路覆冰监测实现方案架空线路覆冰时很可

7、能会导致导线张力的变化和弧垂的增加，而覆冰监测方案可以对弧垂进行监测，再加上小型气象站对气候因素的影响的分析和线路视频装置的观察，这就能实现对其进行实时综合监测。下面以钢芯铝绞线LGJ-400/35为例说明估算覆冰厚度的方法。导线基本参数为：计算截面积：S=425.24mm2，外径：D=26.82mm；单位质量：m=1.349kg/m；弹性系数：E=65kN/mm2；线膨胀系数：a=20.5×10-6℃-1；保证计算拉断力：T=98700N。假设线路两杆塔等高，档距为350m，平均气温15℃时导线水平张力24675N，导线覆冰时气温为

8、-5℃，无风，覆冰厚度10～40mm。应用导线状态方程式（1）：（1）8若工作条件1时的H1、w1、w2、t1、t2已知，代入式（1），用牛顿逐渐趋近法，便可求得工作条件2时的水平张力H2值。以平均气温15℃作为工作条件