特高压输电线路在线监测技术的应用

特高压交流试验示范工程具有电压等级高、传输容量大、传输距离远等特点,对其线路实施实时在线监控是保障特高压线路安全、稳定和可靠运行的必要措施。文章分析了现有输电线路在线监测技术,包括覆冰监测、导线风偏监测、杆塔倾斜监测、导线微风振动监测、导线舞动监测等。提出了在线监测技术在特高压线路中应用的基本要求和范围,并对在线监测管理平台提出了功能要求。     

基于压电式加速度计的导线微风振动传感器设计

输电线路导线的微风振动往往会造成线路断股、断线、金具脱落等危害,传统的在线监测方法多采用暴露在户外的传感器,容易受恶劣气候的影响降低长期稳定性。文中针对这些问题,开发了基于压电式加速度计的输电线路微风振动在线监测系统,首先,通过安装在导线上的基于压电式加速度计的微风振动传感器采集导线的振动加速度,并通过快速傅里叶变换(FFT)、频域积分等方法得到振动频率和振动幅值;然后,通过Zigbee无线模块发送到安装在杆塔上的状态监测装置;最后,通过GPRS的通信方式将数据发送到省网公司监控中心。结果表明:利用基于压电式加速度计的微风振动传感器系统可以准确测量振动频率为1~150 Hz,振幅为0.1~1.5 mm的振动信号,并且通过振幅法计算的导线动弯应变值,也可以达到输电线路通用技术规范的基本要求。同时,文中设计的微风振动在线监测系统具有易安装、测量范围宽等特点,因此,该传感器为输电线路微风振动监测结果的准确可靠提供了有力的技术支持。     

1 000 kV特高压输电线路在线监测管理平台的应用

针对当前国内主要在线监测设备厂家采用的数据格式、通信协议不统一的问题,开发了特高压输电线路在线监测管理平台.该平台集成了覆冰监测、气象和导线风偏监测、杆塔倾斜监测、导线微风振动监测、导线舞动监测和绝缘子污秽监测等在线监测技术,实现了数据集中采集、处理和综合应用分析.采用浏览器/服务器的3层体系结构,实现了在线监测数据统一接收、展示、状态预测、预警和统计分析,并应用在1 000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范线路上.     

全光纤微风振动监测传感器研制

笔者研究了基于光纤传感原理的输电线路微风振动在线监测技术,通过理论计算验证了以植入光纤光栅的悬臂梁为主体结构的新型无源传感器设计的可行性,依据计算结果指导成功试制出首个光纤光栅式微风振动监测传感器,同时根据光纤光栅的应力变化与导线微风振动中振幅及频率的变化情况对传感器进行了标定。标定后的系统经过实验室试验以及实际挂网运行验证可有效检测微风振动,并且文中设计的传感器完全满足频率为0~150 Hz、振幅为0~0.6 mm的输电线路微风振动监测规程。     

红外、紫外检测技术在特高压输电线路线路中的应用

特高压输电线路具有结构参数高、输送容量大、运行电压高、杆塔高、绝缘子串长、绝缘子片数多、途径地域广等特点,运行的可靠性比常规的高压、超高压输电线路要求高,因此使得现有的传统检测方法已不能完全满足特高压输电线路的要求。文章从我国现有高压、超高压输电线路的运行情况分析了红外、紫外检测技术,并就通过红外、紫外检测手段所发现的设备缺陷结合计算机软件进行了分析,给出了红外、紫外检测在特高压输电线路上应用时所检测的关键部位,并说明其依据,为在±800 kV特高压直流和1 000 kV特高压交流输电线路中开展红外、紫外检测技术的重要性和必要性提供参考。     

输电线路微风振动监测与分析系统设计

微风振动是导致线路损伤的主要原因,分析微风振动以及进行有效监测对于保障输电线路安全稳定运行尤为重要。为此,基于反装振幅法设计了一种输电线路微风振动监测与分析系统,能够有效分析导线疲劳损伤程度和剩余寿命,现已成功投运于多条输电线路。     

高压输电线路在线监测技术研究

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.     

高压输电线路在线监测技术研究

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。     

特高压交流输电线路的运行维护与带电作业

我国正在积极发展结构参数高、运行可靠性要求高的1000kV特高压交流输电线路,为了给线路的运行维护提供参考,从我国实际情况出发,结合国内高压、超高压线路和国外特高压线路的运行情况,分析了特高压线路雷击、污闪、风偏、覆冰舞动等故障的特点,提出了相应的防治措施;明确了线路检测工作的重点,分析了在1000kV特高压交流输电线路运行维护中应用红外、紫外等检测技术和开展在线监测和状态检修的可行性和必要性;分析了线路巡视工作的要点,探讨了直升飞机巡视在1000kV特高压交流输电线路中的应用;研究了1000kV特高压交流输电线路的带电作业技术,确定了带电作业的安全距离和组合间隙,提出了人体安全防护方法,并讨论了加装保护间隙的作业方式。     

次档距振荡监测系统在750kV输电线路上的应用

针对超高压、特高压输电线路多分裂导线上发生的次档距振荡现象,在750kV输电线路上应用次档距振荡在线监测系统,实时监测次档距振荡并分析其振动规律,提出了导线间隔棒优化布置方案并加以实施。应用结果表明:次档距振荡监测系统及间隔棒优化布置方案解决了导线次档距振荡问题,有效提高了750kV输电线路的安全运行水平。     

智能输电线路信息采集与状态监测系统

随着我国智能电网的规划与实施,有必要利用各类传感器对输电线路各类数据进行采集和监测。针对输电线路的导线、绝缘子以及杆塔三个部分,分析智能输电线路各类数据的采集与监测,包括覆冰监测、温度检测、舞动监测、振动监测、污秽监测、风偏监测、防盗监测以及倾斜监测,建立了智能输电线路在线状态监测系统,以保障整个电网安全稳定运行。     

高压架空线路导线微风振动的监测

论述了高压架空输电线路导线微风振动监测的重要性,介绍了导线微机振动监测时的仪器选用、测点选择、判定依据等。并通过现场实际监测对测试结果进行了分析判断,为消除微机振动对高压架空输电线路产生的危害提供了良好的监测手段,并为防振设计提供科学的依据。     

基于FBG的输电线路微风振动在线监测方法

输电线路导线和地线振动往往造成线路断股断线、金具脱离等危害,现有的导线微风振动监测装置采用互感取电方式供电,而地线监测装置采用电池供电,使用寿命较短,且易受电磁干扰、雷击电流的影响。针对这些问题,开发了基于光纤光栅（fiber Bragg grating,FBG）传感器的输电线路微风振动在线监测系统,系统采用悬臂梁结构的光纤光栅传感器测量地线振动时反射光的波长变化,并通过OPGW/OPPC将光信号发送至变电站的光纤光栅解调仪,再通过安装在变电站的状态监测装置计算出导地线的动弯应变、振动幅值以及振动频率。系统可以实现地线微风振动的无源测量,不再存在电源供电的问题。此外,结合光纤光栅传感器抗电磁干扰、精度高的特点,提高了系统的稳定性和可靠性。     

特高压线路施工新技术的应用

1000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是我国首个特高压输电工程。针对特高压施工中基础混凝土方量大,铁塔高、大、重,采用8分裂导线等特点及难点,文章对特高压线路施工中的新技术、新工艺的进行了总结,包括：采用商品混凝土进行基础混凝土施工、采用900 mm× 900 mm×40 m钢抱杆以内悬浮外拉线的方法组立铁塔、采用自平衡塔式起重机组立耐张塔、采用飞艇展放导引绳等,可为今后的特高压建设提供参考。     

扩径导线在超高压大容量输电工程中的应用展望

介绍了超特高压大容量输电工程中扩径导线的设计原理、研制方法和应用现状。以官兰750 kV输变电示范工程应用为例，详细比较了扩径导线与常规导线的电气、机械和环保特性。通过实践应用和对比分析阐明了，扩径导线是全面满足电气运行、机械要求和环保标准的输变电工程中的实用经济技术，是建设“环境友好型、资源节约型”电网的重要体现，具有广泛的推广应用前景。     

1000千伏特高压线路复合绝缘子鸟害原因分析及对策

复合绝缘子作为防污闪的主要设施,在中国首个特高压工程1000kV晋东南~南阳~荆门特高压交流试验示范工程线路中得到了大范围应用。在2008年10月份的例行检查中,先后发现500余支复合绝缘子被鸟啄食、侵害伞群及芯棒护套的情况,将直接威胁特高压电网的安全运行。运行单位对复合绝缘子鸟害情况进行了系统的调研和分析,结果发现主要原因与鸟数量的增多,线路是否带电,复合绝缘子的不同伞形和悬挂方式等因素有关。最后,为充分保障输电线路的可靠运行提出了相应的措施和建议。     

扩径导线在特高压交流输电线路工程中的应用

介绍了扩径导线在国内特高压交流输电线路工程中的应用情况,并依托1 000 kV锡盟-南京特高压交流输电线路工程,在电气特性、机械特性和经济性等方面对常规导线和扩径导线进行了比较。通过比较分析可知,对于特高压交流输电线路工程,在满足输送容量的前提下,采用扩径导线既可以满足电磁环境的要求,又可以有效降低工程投资,对建设“环境友好型、资源节约型”的特高压交流输电线路具有现实意义。     

特高压交流线路对平行架设特高压直流线路的工频电磁感应影响

特高压交流/直流输电线路平行架设可以提高走廊利用率。同时,特高压交流线路通过电磁耦合会在特高压直流线路上感应出工频交流分量。在直流线路上感应产生的工频电流分量,经过换流器后会产生直流分量。此直流分量流经换流变压器,导致换流变压器偏磁。采用EMTDC程序建立了特高压交/直流输电系统仿真模型,对交流输电线路对平行架设直流输电线路产生的电磁感应影响进行仿真研究,分析了特高压交/直流线路平行架设长度、接近距离、线路换位以及单相接地故障等因素对工频电磁感应的影响。另外,对比分析了特高压单、双回线路与特高压直流线路平行架设,特、超高压交流线路与特高压直流线路平行架设下特高压直流线路上的工频感应电压、电流和直流偏磁电流。     

输电线路断线原因分析及应对措施

通过对湖南省近几年输电线路断线事故的调查分析,从材料与力学角度归纳总结出导地线断线的原因主要有地线腐蚀失效,焊接接头断裂,放线施工发生金钩,导线过载运行熔断,铝股材质不良,导线舞动(振动)等。针对不同的原因从设计、入网检测、基建验收和运行等方面提出严格检查地线镀锌层质量、选用焊接质量好的导地线、保证施工质量、加强线路监测等治理措施,以提高输电线路的安全运行水平。