架空输电线路在线监濒技术的开发与应用

输电线路在线监测技术的开发是电网安全运行、提高电网输送能力的必然要求。综述了架空输电线路在线监测技术的开发和应用现状,详细介绍了在线监测系统的基本架构和管理平台软件的具体功能,探讨了输电线路在线监测技术的标准化问题,使在线监测产品具有开放性、可扩展性和互换性。在线监测技术在输电线路中的推广应用,为输电线路从传统的以人巡检为主进入到以状态检修为核心的运行维护方式,为输电线路的数字化、智能化管理提供依据。     

基于330kV架空地线磁场感应耦合的巡检机器人电源研制

针对目前高压输电线路巡检机器人应用中的电源问题,提出采用架空地线磁场感应耦合的方式获取电能的方式,在对架空取电各种方式对比的基础上,计算了330 k V架空地线感应耦合取电损耗,对不同实际接地地线结构的安装分别进行了分析和论述,并对该技术的优势进行概述。最后介绍了电源系统的配置方案,经实际测试,效果良好。验证了架空地线磁场感应耦合取电的合理性和正确性。     

OPGW光缆绝缘地线抽能取电技术的研究

OPGW光缆和架空地线按照绝缘地线设计和改造,对于节能和减少接地环流线路损耗以及线路融冰都是必要的。文章结合高压架空线路运行状态在线监测技术,从绝缘OPGW光缆和架空地线的感应电中抽能,给塔上在线监测设备供电,取代目前塔上不可靠的太阳能供电方式,创新设计一种架空线路节能降耗的自供电技术。     

逐塔接地条件下OPGW地线取能方法研究

地线取能是架空输电线路在线监测装置较为理想的供电方式,为此,文中针对典型架空输电线路逐塔接地的光纤复合架空地线(OPGW)的取能原理和方法进行了研究。基于架空输电线路地线的电磁感应原理,笔者分析了逐塔接地条件下OPGW取能的可行性,提出了取能原理示意图和取能负载接线示意图,并以某单回线路为例,应用EMTP-ATP程序计算了取能负载的电压、电流以及功率,同时对负载阻抗取值、导线换位、杆塔接地电阻以及档距对这些参数的影响进行了分析。计算表明,在合适的相电流条件下,合理选择取能负载取值可以获得较大的取能功率。最后,设计了一个取能装置并在线路上进行了实测,验证了上述分析结论。     

输电线路在线监测与故障诊断技术研究

输电线路在线监测系统是实施设备状态检修及全寿命周期管理的基础,随着各类监测、诊断技术的研究和发展,监测装置的测量精度和评估准确度得到了一定提升。对比分析了当前主要输电线路在线监测技术的研发进展,指出其存在的不足,并展望了在线监测技术的发展方向。     

山西电网输电线路在线监测装置应用现状分析

调查了山西电网已投入运行的各类输电线路在线监测装置,分析了装置在安装、应用及故障情况下存在的装置环境适应性差和本身质量差等问题,同时分析了难以进行实时监测,以及输电线路在线监测装置不能就近取得电源等问题,对下一阶段深化应用输电线路在线监测装置提出了针对性的建议。     

基于输电网架空地线感应电流的取能装置设计

基于输电导线电流的电流互感器取能法只能为高电位侧在线监测装置供电。为此,提出了一种基于架空地线感应电流的取能方法为地电位侧在线监测装置供电。首先,基于多端口网络分析理论建立了架空输电线路的取能等效电路模型,并在现场进行测量试验,验证了该模型的有效性;然后,根据取能等效电路模型的计算结果设定取能电源装置的输入参数,通过Saber仿真软件分析取能电源装置主电路各项参数对取能功率的影响,完成了取能电源装置-负载的阻抗匹配;最后,搭建试验平台,以试验验证了取能电源装置的取能效果。仿真结果表明,取能等效参数在经过过渡档距后进入稳定值,除过渡档距外,沿线的取能电源装置可以进行统一设计。取能电源装置的试验结果表明,该装置在工作点处的取能功率可稳定达到3.5W,验证了取能方案的可行性。     

基于多级电容充电的输电线路电场感应取能装置的研制

输电线路在线监测装置的供电系统是影响监测系统稳定运行的重要因素。为了使输电线路能够长期免维护自主供电运行,文中研制了一种基于电场感应取能的电源装置。文中利用有限元分析软件AnsoftMaxwell进行了软件设计及仿真,并对照仿真模型进行了高压实验,结果表明,文中开发的电源装置能够完成从输电线路电场中获取能量的功能,具有较高的取能功率和转换效率。该电源装置可用于电力杆塔上功耗较低,间歇运行的在线监测设备,为智能电网末端监测装置的电源设计提供了一种解决方案。     

架空输电线路运行和故障综合监测评估系统

为了有效预防和减少线路事故,提高线路运行和管理水平,设计了一个统一的应用平台构建架空输电线路运行和故障综合监测评估系统对线路主要运行状态和故障情况进行在线监测、实时分析和综合评估。该系统通过安装在现场的数据采集终端和控制中心的监控主站对输电线路的导线、杆塔、绝缘子等设备进行全方位实时监控,可根据需要灵活配置实现绝缘子污秽、零值绝缘子、导线弧垂、导线温度在线监测及线路危险点实时视频监控、线路故障检测和定位等多种功能。输电线路运行和管理部门通过对系统各类监测数据的统计分析,能及时掌握线路关键运行状态的变化,为输电线路的状态检修奠定坚实的基础。     

高压铁塔监测设备无线供电技术研究

结合感应取电和磁耦合谐振无线传输技术,设计了一套在线监测无线供电装置,实现了在线监测设备长距离、大功率、高效率、宽频带的无线供电。该装置受气候影响较小,实现了24 h全天候对在线监测设备稳定可靠的供电。该技术相比传统的风力发电、光伏发电,其运行成本更为低廉,实现方案更为安全可靠。该技术先通过感应装置在输电线路上获取电能,然后经过磁耦合谐振式无线传输,将获取的电能传输至高压铁塔的在线监测设备上。从而实现对输电线路及高压铁塔的实时监测,把握输电线路的实时运行状态,使输电线路的运行更加稳定可靠。     

变电站进线段在线监测装置地线取能方法研究

变电站进线段在线监测装置可监测输电线路的运行状态。针对变电站进线段在线监测装置的在线供电技术,利用EMTP-ATP程序仿真计算,对进线段的地线取能方式、取能功率及相关因素的影响、取能装置的雷电过电压水平进行分析。结果表明,进线段地线取能的功率水平较低,但通常可以满足在线监测的用电需求。在此基础上,结合各取能方式的功率水平、雷击过电压水平及工程可行性,确定了地线取能方式的基本原则。研究成果可为变电站进线段在线监测装置的就地取能工程提供技术参考。     

浙江电网输变电设备智能化及状态检修体系

输变电设备智能化及状态检修体系的构建是建设智能电网,提高输变电设备可靠性及利用率的关键环节。结合浙江电网的实际情况,笔者阐述了支撑输变电设备智能化的关键技术,如输电线路状态监测技术、直升机智能巡检技术、地理信息系统(GIS)及变电设备在线监测技术等。在此基础上,介绍了浙江电网输变电设备状态评价及检修体系。同时,指出了在深化设备智能化及状态检修方面尚需进一步完善的一些工作,以期能为全面推进浙江电网输变电设备的智能化和状态检修提供参考。     

高压输电线路在线监测供电电源研究及应用

作为智能电网建设重要环节的输电线路,一旦发生运行故障会严重影响电力系统的安全稳定,因此,只有对输电线路本体和周围环境进行全面监测,才能保证输电线路安全、可靠、稳定运行。输电线路进行远程在线监测工程应用时,电源的供电是至关重要。提出两种供电方式:方式一通过高压互感器取能装置获得电源,方式二采用太阳能电+蓄电池进行供电。通过对比,最终选择后者作为试点应用的供电方式,为进一步开展输电线路全面在线监测提供技术保障。     

智能电网输电线路在线监测技术进展

随着坚强智能电网的建设以及通信、电源、传感器技术的发展,特别是在2010年国家电网公司出台输电线路在线监测技术新标准后,输电线路在线监测技术的理论研究与装置研发均得到了较大的进展。分析了此后在线监测技术的发展状况,指出了新在线监测技术的架构、监测种类的变化以及发展中存在的问题,从入网检测、标准完善、管理制度等方面进行探讨,并展望了在线监测技术的未来发展趋势。     

输电线路在线监测技术在青藏联网工程中的应用

青藏联网工程沿线的气候、地质、城市分布等因素导致输电线路运行存在很大的安全隐患,鉴于此,提出在唐古拉山口、昆仑河道、布曲河道等线路事故易发区安装在线监测装置。所安装的在线监测装置采用高精度新型传感器获取现场数据,能实时监测线路气象信息(风速、风向、雨量、日照、气压)以及导线、绝缘子、杆塔等输电设备的运行状态信息。该系统采用太阳能加蓄电池与导线互感取能2种供电模式,以及"光纤通信为主、无线接入为辅"的传输网络,以确保数据传输稳定高效。运行数据分析结果表明:导线温度在不同安置点和不同时间段会有较大幅度变化,而底线温度未发现变化;输电杆塔未发现异常倾斜,运行状态良好;该装置能够长时间监测线路的运行情况,实现了高压输电线路运行工况的智能化监测。可见,安装在线监测系统可实现灾害预警并保障线路安全运行,并为线路的状态检修提供依据。     

高压输电线路在线监测系统

随着全球大气环境的变化,极端的风雪天气在我国出现愈加频繁,架空输电线路绝缘子污闪、风偏闪络、导线舞动、覆冰等现象时有发生,往往会引起严重事故,严重地威胁我国架空输电线路的安全运行。在线监测技术作为智能电网的关键技术之一,是目前国家智能电网建设的重要研究方向。本论文首先介绍了我国的在线监测系统发展及应用状况,然后对在线监测产品的相关技术实现及指标做了介绍。在总结上述现状及技术实现的基础上,提出了对输电线路状态监测系统发展方向的看法并提出了相关建议。     

输电线路在线监测系统的运行可靠性分析

输电线路在线监测装置可用率低的现状已对电网监测系统可靠运行造成了一定的威胁,因此,通过收集各类输电线路在线监测装置的运行情况资料,深入分析故障原因,从供电电源和运维质量两方面提出了提高输电线路在线监测装置可靠性的措施,并对输电线路在线监测装置的寿命要求及使用条件进行了可靠性评价。     

ZigBee技术在输电线路覆冰预警系统中的应用

随着电力设备全生命周期管理理念和状态检修技术在电力行业中的应用,基于无线公网、太阳能、传感器和计算机网络等新技术的输电线路综合在线监测系统的地位越来越重要。由于在线监测设备一般运行在高电压、强磁场的恶劣环境下。对设备的低功耗和数据通信的可靠性提出了较高的要求。首先分析了输电线路在线监测技术现状及主要特点,然后论述了ZigBee技术的原理及应用优点,最后提出了基于无线网络和ZigBee技术的输电线路覆冰预警系统建设模式,该系统已在广西电网得到了应用。     

110kV景沙甲乙线双地线断落原因分析及对策

雷击是造成输电线路故障的主要因素,雷击断线容易导致同塔多回线路同时跳闸,威胁电网安全。通过对广东东莞地区一起110 kV线路雷击故障导致双地线断落事件进行原因分析,从线路跳闸原因和架空地线断线原因两方面排查引起地线断落的可能性,指出雷电流、短路电流会造成架空地线断股、断线,架空地线悬垂线夹内断线脱落不是一次损伤造成的;同时暴露出架空地线与悬垂线夹接触点是输电线路安全运行的薄弱环节,该处架空地线防护措施设计存在不足。针对这些问题提出了安装护线条、打开线夹检查优先原则和安装避雷器效益最大化策略等防范措施及对策。     

新疆输电线路在线监测设备供电可靠性研究

新疆输电线路在线监测装置在极寒环境下无法正常工作，为输电线路运维带来了一定的困难。为些提出了OPGW感应取能的实施方案，基于EMTP仿真平台建立了500 kV交流输电线路模型，仿真计算了地线感应电压和感应电流，并提出了双重保温方式。研究表明：地线感应电压和感应电流与档距、负荷功率正相关，基本不受土壤电阻率的影响；在档距为300 m，负荷功率为500 MW，地线取能装置的输出功率为137.8 W，完全满足输电线路在线监测装置的供电需求;在-45 ℃的长期极寒温度条件下，采用硅质纳米多孔保温层和红外线辐射膜加热的双重保温方式，仍能保证不低于-30 ℃的理想温度条件;供电电源采用保温措施后，在线监测装置平均无故障率由85.9%提高至99.6%，可靠性明显增加。研究结果为极寒地区输电线路在线监测装置提供了稳定供电的设计思路。