高压输电线路弧垂在线监测分析

高压输电线路弧垂在线监测分析
摘要：现阶段，在电力系统运行期间，高压输电线路的重要性愈加明显。

通过
实时监测高压输电线路，能够使电力传输效益明显提高。

然而，当前国内高压电
力传输线路仍处于紧缺状态。

基于此，文章将高压输电线路作为主要研究对象，
重点阐述弧垂在线监测的相关内容，以不断优化高压输电线路的电力传输效果。

关键词：高压输电线路；弧垂；在线监测
近年来，国民经济增长速度显著加快，不同领域对于电力资源需求也逐渐增多。

然而，
我国煤炭与水力等资源的分布并不平衡，因而需借助电网完成能源传输。

在这种情况下，科
技工作人员对于输电线路运行的安全可靠性更加关注，主要是因为其在电网系统中的作用不
容小觑。

然而，我国的输电线路总体长度与传输容量始终处于增长状态，使得维护以及检修
工作难度明显增加。

在这种情况下，就一定要不断优化高压输电线路运行管理的自动化效果。

由此可见，深入研究并分析高压输电线路弧垂在线监测具有一定的现实意义。

一、电力传输导线的弧垂实时监测研究
（一）动态增容
所谓的动态增容，主要指的就是一种电网技术，可使输电线路的输送能力明显改善。

在
实际应用的过程中，在分析对输电线路输送能力产生影响因素的基础上，通过采取补偿措施
使得输电线路的输送能力提升。

一般情况下，可利用动态增容技术，对当前输电线路的输送
能力进行改进[1]。

目前，国内外的电力企业均通过增加导线运行温度亦或是使用新型高温导线的手段有效
增强输电线路输送能力。

但需要注意的是，以上方法的使用需投入大量资源，还要大规模改
造输电线路的杆塔。

通常，输电线路的导线中存有余量，可为后期扩容提供准备。

但由于输
电线路运行温湿度、雨量、风力以及光照等环境条件存在差异，所以余量也随之发生了改变。

采用输电线路动态增容技术，能够以环境参数的改变为参考依据，对监测数据进行实时调度，并且实时监测所要扩容的线路，开展数据分析工作，在对信息跟踪的情况下，使得线路调度
工作人员获得必要的资料信息，进而对运行进行合理安排，将存在的故障及时排除，尽可能
实现电力输送容量的提高，进而满足实际的增容需求。

（二）弧垂和动态增容关联
如果温度超出特定限度的情况发生，有可能导线的接头出现了质量问题，所以要立即进
行排查，并对存在的问题进行解决。

若导线在运行期间温度超出规定范围，一定要立即停止
对输电线路的使用，也可以对负荷进行转移处理。

一旦弧垂超出规定范围，则要加强实时监
测力度，科学合理地制定相应规划，使隐患得以消除[2]。

（三）输电线路的温度与增容
现阶段，我国在电力方面的需求逐渐扩大，且电负荷也随之增长，在既有输电线路扩容
以后，输电导线能够承受的最高温度已经由700C上升至800C。

但是，在温度升高以后，导
线运行的安全性会受到直接影响，进而对弧垂带来影响。

在这种情况下，就必须对弧垂进行
实时监测，才能够确保输电线路运行更加安全。

若导线温度可在不超过80摄氏度的条件下不改变，则要对风速、日照强度、导线温度
以及温度等指标进行在线的实时监测。

结合以上数据分析后，即可对导线载流量进行必要控制。

在导线各参数不发生改变的情况下，可积极开展导线与环境温度测试，进而对输电线路
输电的容量展开深入挖掘，这种增容的方法更加直接且有效，可使得导线的容量增加10-30%。

二、电力传输导线弧垂在线监测现实意义阐释
对于电力系统而言，电力传输导线是不可或缺的组成，通过实时监测电力传输导线，能
够使传输经济效益显著提高。

近年来，国民经济发展速度加快，且各行业领域在电力方面的
需求量不断增加。

要想尽可能顺应用电量需求，最重要的就是要不断增加电力系统传输的容量，进而输送更多的电量。

现阶段，为有效规避传输导线运行出现过负荷的情况，电力系统
一般会选择最差天气条件，对传输导线静态热容等级加以确定[3]。

但这种方法很容易出现电
力传输导线潜在传输容里被牺牲的情况。

因此，要想使电力系统传输容量不断增强，也可通
过电力传输线路增建的方式。

但受到地形环境等诸多因素影响，要想实现传输线路增建的目
标具有极大的难度。

为更好顺应环保与可持续发展需求，就一定要实现既有电力传输导线传
输容量的不断增加并且增强动态增容的效果。

一般情况下，可通过提高电力传输导线运行状态下的容许温度方式，实现电力传输导线
动态热容等级增加的目的。

然而，一旦导线的温度偏高，就会出现电力传输导线运行处于过
负荷状态，或者是运行安全风险高的情况。

要想对电力传输导线动态增容和安全运行矛盾予
以解决，就一定要构建完善的在线监测系统，进而实时监测导线温度、电压、弧垂和电流等。

这样一来，即可对电力传输导线运行的情况形成深入了解，并向电网反馈实时运行状态，采
取相应手段适当调整电力传输导线的运行状态。

在线路设计与运行中，输电线路弧垂为重要指标，可对输电导线的运行安全性予以真实
反映，所以要确保弧垂处于特定范围。

除此之外，导线温度、覆冰厚度、线路的运行负荷以
及周边风速等同样会引起线路弧垂的改变。

如果弧垂相对较小，会使得导线的应力偏大，对
导线机械安全十分不利。

通过导线动态传输容量的有效增加，其应力也随之降低，进而增加
了温度与弧垂。

然而，在弧垂过大且线路与地面距离过小的情况下，导线对地放电的几率也
会大大提高。

如果温度相对较高，还会对导线安全运行带来不利的影响。

总体来讲，针对输
电线路弧垂展开实时监测具有一定的现实意义。

三、高压输电线路弧垂与张力监测分析
高压输电线路的弧垂会直接决定线路运行的安全性，因而要求其始终处于特定范围。

通
常来讲，弧垂很容易受到输电线路的导线运行情况以及线路导线容量因素影响，与此同时，
导线的张力、应力以及传输容量、导线的覆冰程度等均会产生一定程度的影响。

为此，在实
际监测的过程中，同样要对高压输电线路弧垂以及张力展开监测，并对其安全性做出判定。

究其原因，对于线路的增容系统，其张力与弧垂很容易在导线问题增加的情况下发生改变。

若张力增加，那么弧垂则会减少，使得线路导线缺乏稳定性，引起严重的安全问题。

一旦导
线的温度提高且伸长量增加，弧垂也必然随之增加[4]。

在弧垂增大的情况下，高压输电线路
输送电能的能力就会受到限制，严重的还会引发安全隐患，增加安全事故发生几率。

以上仅
分析了温度改变对于线路张力的影响，风同样也是不可忽略的考虑要素。

风会导致导线周边
的气流速度明显增加，在这种情况下，导线的温度就会发生改变而且有振动情况发生，致使
导线稳定性下降亦或是导线受损，进而引起断电甚至是更为严重的现象。

另外，导线覆冰同
样会增加弧垂，严重破坏导线，最终引起线路的安全事故。

四、微气候的测量
在开展在线检测输电线路的过程中，测量微气候是十分重要的内容。

一般测量的重点就
是架空输电线路运行的情况是否会受日照、风速以及风向等多种天气条件的不利影响，在以
上气候条件发生改变以后，导线的温度也必然随之发生变化，进而对导线工作状态下的相关
参数造成影响[5]。

除此之外，风速、覆冰、温度以及风向等也会使输电线路出现振动，最终
引起不可估量的安全事故。

目前阶段，可通过自动气象站对参数进行测量，而自动气象站的
主要组成涵括了传感器、软件、电源、通讯接口数据的采集器等等。

结束语：
综上所述，目前国内高压输电事业发展速度明显加快，然而很容易受地形地貌等因素的
影响，使得大部分偏远地区与高原地区发展成电力事业的难题。

另外，受地方经济发展因素
的影响，也使得输电线路的建设难度增加。

在这种情况下，提高既有线路输送能力的工作刻
不容缓。

基于国民经济水平的提高，弧垂实时监测技术也得到了广泛应用，技术的精细化特
征也逐渐凸显出来。

弧垂实时监测技术已经被列入到导线运行状态监测的主要内容，在实践
中能够更好地推进高压输电线路的正常运行，以免国家财产受损。

为此，在后期研究工作中，仍需将高压输电线路的弧垂在线监测工作作为重点，投入所需人力物力与财力，进而加快高
压输电线路监测工作的发展速度，为电力事业的现代化发展奠定基础。

参考文献：
[1]熊莉，杨先卫，刘亚，等.基于磁探测技术的高压输电线路在线监测系统研究[J].通信
电源技术，2016，33（1）：47-49.
[2]张永谦.高压输电线路运行状态在线监测系统的研究与应用[D].北京：华北电力大学，2016.
[3]武吉庆.基于LoRa无线技术与MQTT通信协议的高压输电线路在线监测终端的设计与
实现[D].河南：郑州大学，2018.
[4]刘成印，刘伟，何凯.ZigBee技术和GPRS在输电线路在线监测中的应用[J].黑龙江科技学院学报，2012，22（4）：437-441.
[5]夏娟.基于Web的在线输电线路智能故障检测系统的设计与研究[J].信息与电脑，2016（18）：106-107.。