高压输电线路在线监测技术研究
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国咤力 毅奄
Ｄ Ｏ Ｉ 编码： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ １ ． ０ ９ １
２ ０ １ ３ 年 第 １ １ 期
百度文库
输 电线 路在 线 监 测技 术研 究
谢 志武
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
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
些不停 摆动的状况 ， 从而引起导 线破损 和断裂 ， 这样 就会造
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 。
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Ｌ Ｇ Ｊ 一 ４ ０ ０ ／ ３ ５ 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 ＝ ４ ２ ５ ． ２ ４ ａｍ ｒ ， 外径： Ｄ＝ ２ ６ ． ８ ２ ｍｍ； 单位 质量 ： ｍ＝ １ ． ３ ４ ９ ｋ ｇ ／ ｍ； 弹性 系数 ： Ｅ ＝ ６ ５ ｋ Ｎ ／
度上会导致导线 破损并缩短一些必需设备 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—定 的传输容量。
２ ． 线 路 覆 冰监 测实现 方案
架空线路覆 冰时很可能会 导致导线张力的变化 和弧垂 的增
输电线路弧垂 的大小是线路能否安 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
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
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
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。
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
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
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 出解决 覆 冰问题 的方 案。 当然， 它不仅能监 测结 冰隋况 ， 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。 二是在容易结冰的地方安装监测站， 这种监测站是 自动的，
二、 线 路 弧 垂 和 张 力 的监 测
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。
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
的线路 张力变化。 而风主要会使 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
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
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
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
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
作者简介： 谢 志武 （ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男， 广东龙川人 ， 广东电网公 司， 工程 师。（ 广东 广州 ５ １ ０ ６ ０ ０ ）
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ １ ８ ０ － ０ ２
Ｄ Ｏ Ｉ 编码： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ １ ． ０ ９ １
２ ０ １ ３ 年 第 １ １ 期
百度文库
输 电线 路在 线 监 测技 术研 究
谢 志武
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
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
些不停 摆动的状况 ， 从而引起导 线破损 和断裂 ， 这样 就会造
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 。
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Ｌ Ｇ Ｊ 一 ４ ０ ０ ／ ３ ５ 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 ＝ ４ ２ ５ ． ２ ４ ａｍ ｒ ， 外径： Ｄ＝ ２ ６ ． ８ ２ ｍｍ； 单位 质量 ： ｍ＝ １ ． ３ ４ ９ ｋ ｇ ／ ｍ； 弹性 系数 ： Ｅ ＝ ６ ５ ｋ Ｎ ／
度上会导致导线 破损并缩短一些必需设备 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—定 的传输容量。
２ ． 线 路 覆 冰监 测实现 方案
架空线路覆 冰时很可能会 导致导线张力的变化 和弧垂 的增
输电线路弧垂 的大小是线路能否安 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
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
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
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。
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
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
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 出解决 覆 冰问题 的方 案。 当然， 它不仅能监 测结 冰隋况 ， 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。 二是在容易结冰的地方安装监测站， 这种监测站是 自动的，
二、 线 路 弧 垂 和 张 力 的监 测
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。
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
的线路 张力变化。 而风主要会使 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
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
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
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
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
作者简介： 谢 志武 （ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男， 广东龙川人 ， 广东电网公 司， 工程 师。（ 广东 广州 ５ １ ０ ６ ０ ０ ）
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ １ ８ ０ － ０ ２