输电线路在线监测与故障诊断技术分析

输电线路在线监测与故障诊断技术分析

晓华

（内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特市托克托供电分公司，内蒙古 呼和浩特 010200）

摘要：现阶段，随着我国经济社会的不断发展和进步，当前在生活以及生产方面的电力资源的需求量不断提升，同时也对电能输出的质量提出了更高的要求，而输电线路是保证电能稳定、安全传输的重要因素。从当前的实际情况来看，我国输电线路具有复杂性的特点，且通常需啊哟远距离传输，但是在外部因素的影响下，输电线路很容易被破坏，进而影响电能供应情况，因此需要对其进行检测，并进行故障诊断，及时进行维修，保证电能稳定、安全传输。

关键词：输电线路；在线监测；故障诊断技术

引言：输电线路是整体电路中最为重要的一个组成部分，其直接决定电力资源应用的实际情况，因此一定要保证输电线路运行的稳定性以及安全性。针对此情况，可以对其进行在线监测，在实际进行监测工作的过程中，主要是针对输电线路的运行状态以及周围气象环境情况等进行监测，并对其出现的故障进行诊断，明确故障所在，及时反馈给相关部门，进而为维修部门的工作人员提供强有力的数据支持，进而对输电线路进行有效地维护，保证其运行的稳定性以及安全性。

一、在线监测系统构成

在线监测系统是监测输电线路运行状态的重要设备，主要是将其安装在输电设备上，进而对其进行实时监控，了解其运行状态，对运行参数进行统计和整理，并将数据参数传输至终端计算机，最终实现了对输电线路实时在线监测以及故障诊断的目的，监测质量对后续的诊断以及故障维修造成直接影响。在线监测系统主要由3个部分组成，分别是线路现场监测装置、数据传输系统以及数据分析和显示系统。其中线路现场监测装置，其主要是由多个不同的传感器共同组成，进而感应输电线路运行状态以及周围气候情况等内容，随后将物理量转变为合适的电信号，并将电信号传输至后续单元之内；数据传输系统，其主要作用是对传感器收集的参数进行传递，主要利用移动网络，传输终点为电网主站系统；数据分析和显示系统，其主要目的是显示接收的数据参数，并对其进行分析和处理，显示最终结果[1]。

二、在线监测系统监测应用现状

（一）舞动监测

输电线路其主要建设在自然环境之中，因此其在实际运行的过程中，通常会受到外部环境因素的影响，其会导致输电线路出现舞动的情况，而舞动状态具有不确定性，通常情况下来讲，舞动时间较长，且幅度相对来说比较大。如果输电线路经常出现舞动的情况，那么其会直接影响输电线路，导致其出现损坏，影响整体运行的稳定性以及安全性，容易出现安全事故。现阶段，对此现象进行监测，主要有两种方式，一种是收集相关图像视频，并对图像进行识别和分析，了解实际情况，此种方法较为直观，但是在实际应用的过程中，由于我国当前图像处理技术成熟性较差，因此存在一定的误差；另外一种是利用传感器收集舞动参数，对参数数据进行分析，此种方式可以保证参数信息的精准性以及可靠性。

（二）弧垂监测

由于输电线路长时间暴露于自然环境之中，当冬季来临时，温度降低，输电线路经常出现覆冰的情况，进而对输电线路的弧垂程度造成了一定的影响，除此之外，温度、承受力以及风速等都会对弧垂度造成一定的影响。针对此情况，需要进行弧垂监测，而且弧垂监测在线路设计以及线路运行方面也发挥着重要的作用和价值。据研究调查显示，弧垂度较小的输电线路，其承受力较大，影响整体运行性能，但弧垂度较大，说明其距离地面的距离较近，影响输电线路的安全性。

（三）污秽监测

污闪直接影响输电线路外绝缘的运行情况，特别是在电流泄漏严重的情况，此时绝缘子很容易出现闪络的情况，但是此种现象通常出现于雷电天气，但是与普通雷电带来的灾害相比，其更为严重，不仅容易发生安全事故，同时也对经济社会造成了严重的影响。现阶段，我国对于此情况有两种监测方法，分别是接触式监测以及非接触式监测[2]。

三、输电线路在线监测与故障诊断技术

（一）舞动与风偏监测

造成输电线路出现舞动情况，主要是因为内空气动力不稳定，出现舞动之后，持续时间较长，一般多达数小时，对输电路行的运行造成了严重的不良影响。舞动现象的出现，很容易导致输电线路出现烧伤、鞭击、断线等情况，并导致金具严重磨损或者是断裂的情况，严重点会导致杆塔倾斜、倒塌或者是线路跳闸等情况发生，最终出现大面积停电的情况。针对此情况，需要进行舞动与风偏监测，了解相关参数，在实际开展监测的过程中，可以做到以下两点：

1.其可以有效获取输电线路绝缘子串风偏角度、导线跳线以及仰角参数，同时传感器可以通过感应的环境参数，并结合输电线路的相关参数计算导线距离塔体最小电气间隔以及相间距离，将参数数据传递给相关技术人员，制定补救方案，进而避免由于风偏造成的电力事故。

2.由传感器获取相关气候环境参数以及导线出现覆冰情况的相关参数，并对其进行分析，一旦出现舞动情况与标准不符的情况，需要及时对舞动参数进行分析，明确其危害，并发出警报，避免出现安全事故，影响电能传输的稳定性以及安全性。

（二）弧垂监测

输电线路的弧垂度直接影响输电线路运行的稳定性以及安全性，过大或者是过小都不可，需要保证适当的弧垂度。如果弧垂度过小，出现覆冰情况，很容易导致输电线路出现断线的情况，但是弧度过大，其与地面距离过近，依然有可能造成短路情况发生。据研究调查显示，输电线路的弧垂度主要受到温度、应力、承受力、覆冰程度以及风速等情况影响。针对此情况，在线监测系统可以在其中发挥重要的作用和价值，其在实际进行监测的过程中，主要是利用倾角法，并结合应用传感器，获取相关数据参数。在实际进行监测的过程中，主要是对导线角度以及弧垂参数进行收集，同时也需要结合输电线路以及环境因素的相关参数，应用计算方式进行计算，明确当前弧垂度，并以此为基础制定相应的解决策略，提升输电线线路运行的稳定性以及安全性[3]。

（三）绝缘子监测

通常情况下来讲，其会对绝缘子内布置传感器，进而获取电流泄漏的相关参数，明确当前绝缘子运行的实际情况，绝缘子运行状态综合监测终端可以对其相关污秽信息进行采集，同时也对相关参数进行储存和传输。在实际运行的过程中，绝缘子是最为重要的组成部分，绝缘子运行状态综合监测可以对杆塔绝缘子进行监测，可监测1-6串独立绝缘子，进而保证整体运行的稳定性以及安全性。在实际进行监测的过程中，需要对盐密进行测量，在此过程中需要应用高纯度石英棒。此外，在实际进行在线监测的过程中，为了了解绝缘子表面的污秽情况，也可以应用表面污层电导率法，在实际应用的过程中，其可以考虑到环境的温度以及湿度，并结合输电线路的电压因素，并以此为基础制定监测方案，明确绝缘子污秽情况，应用此种方式进行监测，也是依靠传感器对相关参数进行获取，其可以保证参数的精准性以及可靠性，进而提升输电线路故障的精准性，保证维修的有效性以及质量和效率。

结语：综上所述，输电线路运行的实际情况，直接影响电能应用情况，输电线路主要建设在自然环境之中，因此很容易出现损坏等情况，因此需要对其进行监测，了解故障问题所在。现阶段，在科学技术的支持下，主要应用在线监测与故障诊断技术，可以实时获取相关参数，并保证数据参数的准确性以及可靠性，其为保证输电线路的稳定性以及安全性提供了强有力的支持，保证了输电线路运行的安全性以及稳定性。

参考文献：

[1]胡益香,杨涛,沈凡.输电线路在线监测与故障诊断技术应用[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2022(10):0113-0116

[2]杨军.基于分布式监测系统的超高压输电线路故障诊断技术应用[J].内蒙古电力技术,2021,39(3):53-58

[3]王沛. 基于大数据技术的输电线路运行故障诊断关键技术[J]. 电测与仪表, 2021, 058(005):182-189.