高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)的意義和主要作用
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)電力供應(yīng)的質(zhì)量和數(shù)量提出了更高的要求,由于電網(wǎng)中輸電線路所處環(huán)境的不確定性,使線路運(yùn)行是否安全已成為電網(wǎng)可靠性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
由于輸電線路縱橫延伸幾十甚至幾百千米,處在不同的環(huán)境中。因此高壓輸電線路受所處地理環(huán)境和氣候影響很大,每年電網(wǎng)停電事故主要由線路事故引起。
以前,輸電線路檢查主要依靠運(yùn)行維護(hù)人員周期性巡視,雖能發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患,但由于本身的局限性,缺乏對(duì)特殊環(huán)境和氣候的檢測(cè),在巡視周期真空期也不能及時(shí)掌握線路走廊外力變化,極易在下一個(gè)巡視未到之前由于缺乏監(jiān)測(cè)發(fā)生線路事故。因此,輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用而生,其通過無(wú)線(GSM/GPRS/CDMA)傳輸方式,對(duì)輸電線路環(huán)境通道環(huán)境、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、泄漏電流、覆冰、導(dǎo)線溫度、風(fēng)偏、弧垂、舞動(dòng)、絕緣子污穢、周圍施工情況、桿塔傾斜等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),提供線路異常狀況的預(yù)警,通過對(duì)線路各有效參數(shù)的監(jiān)測(cè),能夠提高對(duì)輸電線路安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的管理水平,并為輸電線路的狀態(tài)檢修工作提供必要的參考。
在監(jiān)控中心不僅看到現(xiàn)場(chǎng)圖像,還可以通過各項(xiàng)監(jiān)測(cè)采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、診斷和預(yù)測(cè)線路運(yùn)行狀態(tài),采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵p輕險(xiǎn)情,保證輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
輸電線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括如下子系統(tǒng):
1.?桿塔傾斜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??路桿塔傾斜在線 監(jiān)測(cè)系統(tǒng),利用最新的 MEMS 傳感器技術(shù) 和無(wú)線通信技術(shù),對(duì)位于冰災(zāi)、雪災(zāi)、泥石流、山體滑坡多發(fā)區(qū)、煤礦采空區(qū)等不良地質(zhì)域內(nèi)電線桿塔,進(jìn)行雙向傾斜角 度(沿線路方向和垂直于線路方向)實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)。當(dāng)桿塔傾斜角度出現(xiàn)異常時(shí),系統(tǒng) 能夠通過 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將預(yù)/告警信息發(fā) 送給監(jiān)控中心,提醒線路運(yùn)行負(fù)責(zé)人對(duì)線路運(yùn)行狀況予以關(guān)注并采取相應(yīng)處置措。
2.?絕緣子泄露電流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??利用在絕緣子串頂部安裝的泄漏電流采集裝置,對(duì)絕緣子因污染、受潮等因素產(chǎn)生的泄漏電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并通過 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
3.?舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),利用最新的 MEMS 傳感器技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù),能對(duì)在惡劣大氣環(huán)境中運(yùn)行的高壓輸電線路的導(dǎo)線舞動(dòng)頻率和幅度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并通過 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
4.?微氣象在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??高壓輸電線路微氣象在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度、 濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓氣象參數(shù),并通過 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
5.?絕緣子(導(dǎo)線)弧垂/風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
???利用最新的 MEMS 傳感器技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸電導(dǎo)線弧垂高度和風(fēng)偏角度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并通過4G或5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)將預(yù)/告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心,提醒線路運(yùn)行負(fù)責(zé)人對(duì)線路運(yùn)行狀況予以關(guān)注并采取相應(yīng)處置措施。
6.?覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??通過測(cè)量導(dǎo)線重量變化來(lái)判斷導(dǎo)線覆冰狀況,并通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心??蛇x用采用“模擬導(dǎo)線”監(jiān)測(cè)方
式,安裝復(fù)雜度大幅降低。投入運(yùn)行后,可使運(yùn)營(yíng)部門及時(shí)掌握導(dǎo)線覆冰狀況狀態(tài)及發(fā)展趨勢(shì),據(jù)此科學(xué)安排除冰檢修,有效預(yù)防導(dǎo)線“鞭擊”、崩斷,桿塔壓垮等事故,減少經(jīng)濟(jì)損失,提高線路安全運(yùn)行及信息化管理水平。
7.?絕緣子污穢度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??能夠?qū)Ω邏哼\(yùn)行環(huán)境中絕緣子鹽密度、灰密度、氣溫、相對(duì)濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并通過 4G 或 5G 網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心,由運(yùn)行于監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示,并綜合各種參數(shù)計(jì)算分析得出絕緣子的絕緣水平。
8.?故障定位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??輸電線路翻山越嶺極易遭受雷電,污穢,動(dòng)植物,風(fēng)吹舞動(dòng)等各種自然因素的影響而發(fā)生跳閘事故, 每一次跳閘事故都會(huì)給絕緣子、導(dǎo)線等設(shè)施帶來(lái)?yè)p壞,給系統(tǒng)運(yùn)行留下安全隱患。所以及時(shí)準(zhǔn)確的找到故 障點(diǎn)并對(duì)線路進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)維護(hù)是一項(xiàng)重要的工作。高壓輸電線路故障定位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)其核心部件是安裝在輸電線上的監(jiān)測(cè)終端可以近距離捕 捉故障瞬時(shí)的行波信號(hào),判斷故障類型,并通過公式計(jì)算得出故障發(fā)生的確切位置。
9.?防山火在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
??利用圖像視頻手段、火焰探測(cè)技術(shù)、紅外熱釋重疊測(cè)溫技術(shù)以及
紅外輻射探測(cè)技術(shù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視、山火精確定位、環(huán)境
溫度探測(cè)以及紅外輻射探測(cè),并將信息記錄。探測(cè)器在水平360度,垂直 180 度,距離 3—50 公里半徑內(nèi)逐點(diǎn)逐行 進(jìn)行搜索,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)沒有全部遮擋的明火和暗火,不論 白天、夜間 24 小時(shí)都可以工作,一旦發(fā)生火災(zāi),將自動(dòng)報(bào)警,并將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)或監(jiān)測(cè)主站系統(tǒng)給消防指揮部門提供參考,以便能及時(shí)補(bǔ)救,避免造成火災(zāi)。
10.?型沉降/傾斜/位移/形變/姿態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
利用差分 GPS/北斗技術(shù)、4G/5G 及LORA 等無(wú)線通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵塔線姿態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,運(yùn)維人員可以隨時(shí)隨地了解鐵塔沉降/位移/形變情況,給日常運(yùn)維帶來(lái)便捷,提高了工作效率。本系統(tǒng)安裝方便,測(cè)量精度高。投入運(yùn)行后,可自主監(jiān)測(cè)天線傾角、方位等數(shù)據(jù),同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。運(yùn)維人員可通往Web 頁(yè)面或手機(jī) APP 查看相應(yīng)的基鐵塔的信息。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,監(jiān)控系統(tǒng)可通過警燈、警笛、短信、微信等方式通知相關(guān)人員及時(shí)處置。該系統(tǒng)也可以用于導(dǎo)線舞動(dòng)、導(dǎo)線弧垂等監(jiān)測(cè)。
隨著技術(shù)不斷的更新,高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不斷的完善。近年來(lái)輸電線路在線監(jiān)測(cè)受到普遍重視,一些輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開始上線運(yùn)行,替代和輔助巡檢人員完成架空輸電線路的巡檢工作,大大減少了電力公司對(duì)巡檢人員的投入,保證了巡線人員的人身安全,提高作業(yè)效率,降低了電力公司的運(yùn)營(yíng)成本;同時(shí)提高了電力公司的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量,保障輸電線路的正常運(yùn)營(yíng),帶來(lái)了客觀的經(jīng)濟(jì)效益。安裝這些設(shè)備雖然需一定的資金投入,但對(duì)于提高我們應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的能力,確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行所發(fā)揮的作用是不可替代的。