第18卷 第3期 2013年5月
气 候 与 环 境 研 究
Climatic and Environmental Research
V ol. 18, No. 3
May 2013
江志红, 杭月荷, 刘冬, 等. 2013. 我国南方输电线路覆冰极值序列重建试验 [J]. 气候与环境研究，18 (3): 407–413，doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2012. 12011. Jiang Zhihong, Hang Yuehe, Liu Dong, et al. 2013. Reconstruction of an extreme wire icing series in southern China [J]. Climatic and Environmental Research (in Chinese), 18 (3): 407–413.
我国南方输电线路覆冰极值序列重建试验
江志红1 杭月荷1 刘冬1, 2 吴息1
3
1南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室，南京210044 2中国民用航空华东地区空中交通管理局气象中心，上海201103 3中国电力工程顾问集团西南电力设计院，成都610000
摘 要 基于我国南方有覆冰数据记录的气象站冰厚年极值及同期气象要素观测资料，统计分析多种气象因子对覆冰年极值形成条件频次分布的影响，归纳出了最易于出现覆冰年极值的温度、风速和湿度条件。在此基础上，通过对西南地区威宁、金佛山、峨眉山和三穗4站覆冰年极值与其相应气象变量的进一步分析，建立了覆冰极值序列的回归模型。根据现有气象站电线结冰资料及其对应时段的常规气象要素资料，对气象站电线结冰年极值序列进行重建试验，试验结果表明不同气候背景下覆冰极值序列的回归模型有显著差异。独立样本的交叉检验结果显示，威宁站年极值序列的回归模型效果较理想，重建序列能够较好地模拟覆冰的极值序列。 关键词 覆冰 极值 重建
文章编号 1006–9585（2013）03–0407–07 中图分类号 P429 文献标志码 A doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2012.12011
Reconstruction of an Extreme Wire Icing Series in Southern China
JIANG Zhihong 1, HANG Yuehe 1, LIU Dong 1, 2, WU Xi 1, and XIONG Haixing 3
1 Key Laboratory of Meteorological Disaster of Ministry of Education , Nanjing University of Information Science and Technology , Nanjing 210044
2 Aviation Meteorological Center of East China Air Traffic Management Bureau , Shanghai 201103
3 Southwest Electric Power Design Institute of China Power Engineering Consulting Group , Chengdu 610000
Abstract The authors analyzed various factors that cause extreme ice covering (EIC) using statistical methods on
extreme ice thickness records and contemporaneous observational meteorological data from weather stations in southern China, and summarized how certain meteorological conditions, such as temperature, wind speed, and humidity, affect the EIC value. Further study of the EIC values and meteorological parameters at stations of Weining, Jinfoshan, Emeishan, and Sansui, allowed us to establish a regression model for the EIC data series. Based on the extreme ice thickness records and contemporaneous observational meteorological data from weather stations, the wire EIC value sequences were reconstructed, and it showed that regression models of wire EIC value sequences under different climate background conditions have significant differences. According to cross-test results using independent samples, the reconstructed regression model sequence for the Weining station matched the observational data, and the model simulated the EIC sequence well.
Keywords Wire icing, Extreme value, Reconstruction
收稿日期 2012–01–15收到，2013–01–26收到修定稿
资助项目 国家科技支撑计划课题2008BAK50B02-04，西南电力设计院委托项目“输电线路覆冰数学模型研究” 作者简介 江志红，女，1963年出生，教授、博士生导师，研究方向为气候学。E-mail: zhjiang@https://www.doczj.com/doc/eb18141352.html,
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1 引言
近年来，随着我国特高压、大容量、超长距离主干电网线路建设的飞速发展，愈来愈多的主干线路不得不穿越那些有可能发生输电线路严重覆 冰的山地区域，而电线覆冰历来就是危害电网线路安全最严重的自然灾害之一。这一问题对电网建设与安全运行的影响愈来愈突显。如2008年初我国南方遭遇罕见低温雨雪冰冻灾害，使我国电力行业遭受重创，直接经济损失达100亿元以上，给国民经济造成了巨大的损失（胡毅等，2008；
陆佳政等，2009）。覆冰灾害已成为电网建设与安全运行中影响最大的安全隐患之一。
科学合理地解决线路设计中覆冰问题是电网建设与安全运行的重要基础，其关键问题是准确地估计覆冰重现期冰厚极值（江志红等，2010）。根据极值分布理论，进行覆冰重现期冰厚极值的估计一般需要较长时间的覆冰极值观测序列，序列长 度至少在20年左右（谢志清等，2005；许月萍等，2009）。但由于以往输电线路上没有长期覆冰观测，而近期电力部门虽在少数输电线路附近设立观冰站，但观测成本高，资料完整性差，序列长度都不足10年，无法满足重现期冰厚极值估计的需要。
电线覆冰形成过程与气象条件之间的关系密切，线路覆冰的形成需要特定的环境条件。如黄浩辉等（2010）分析了各气象要素对导线覆冰厚度的影响，认为主导风向、日最低气温和日降水（雪）量是影响导线覆冰厚度的主要气象因子。黄新波等（2008）探讨了利用气象要素建立覆冰预测模型的素进行覆冰预测可靠性差，而采用多气象因素进行覆冰预测有利于提高预测能力。廖玉芳和段丽洁（2010）则提出了海拔1 km 以上和以下的不同电线覆冰厚度模型。但以往大多数工作主要分析覆冰形成的气象条件，尝试建立以多种气象要素为因子的覆冰模型。实际上覆冰极值的出现也与一定的特殊气象条件有关，且覆冰极值的重现期估计在输电线路设计中极具重要价值。但有关覆冰极值形成的气象条件及其模型的研究尚非常缺乏。
本文利用西南地区各气象站电线结冰及其相应的常规气象要素资料，在分析导线覆冰年极值形成的气象条件基础上，探讨了覆冰年极值与气象要素的定量关系，导出了覆冰年极值序列的重建模型，研究结果为覆冰的年极值序列重建提供了科学依据，鉴于目前输电线路上的观冰站非常缺乏，其结果也可为开展输电线路覆冰气象服务提供参考。
2 资料和方法
本文收集整理了中国南方6省（市）68个气 象站共54年（1957～2009年）导线覆冰观测资料，同时段气象要素观测资料（日平均温度、最高最 低温度、日平均风速、最大最小风速、相对湿度），以及这些站点每一次雨雾淞过程的起止时间资 料。站点分布及其序列长度如图1所示。
本文所用的冰厚年极值资料为在每一年中各次覆冰过程中选取导线结冰厚度最大时对应的覆冰厚度值。通过统计覆冰极值出现时的各气象要素频次分布，了解覆冰极值对应的最有利气象条件。在此基础上，采用多元线性回归方法，进行覆冰极
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3 出现覆冰极值的气象条件分析
3.1 频次分析
在68站54年资料中，选取有完整的雨雾凇过程起止时间及同时次气象要素观测记录的样本，共680条数据进行整理分析，统计这些气象站每一次
极值出现时相应各气象因子出现的频数。图2为680个覆冰年极值出现当天的不同日平均气温、日最低气温和日最高气温出现的频次百分比分布。可以看出，覆冰极值出现的日平均气温范围在－14.5～
3 ℃之间，其中出现极值频次最高的日平均气温范围为－5～2 ℃，占所有覆冰极值出现概率的82.2%。出现极值频次最高的日最低气温范围为－6.5～0.5 ℃，日最高气温范围为－3.5～3 ℃，分别占所有覆冰极值出现概率的81.9%和81.0%。可见，日平均气温接近0 ℃，且高低温差相差不大，是利于出现覆冰极值的温度条件。
研究表明，一定的风速也是覆冰出现的重要条件。图3为不同测站多年覆冰年极值发生当天的不同日平均风速、日最小风速和日最大风速出现频次百分比分布，可以看到85%覆冰极值出现于风速低
图2 覆冰年极值发生当天不同日平均气温（实线）、日最低气温（点线）和日最高气温（虚线）出现的频次
Fig. 2 Frequencies of the daily average temperature (solid line), minimum temperature (dotted line), and maximum temperature (dashed line) corresponding to the contemporaneous extreme ice covering (EIC) values
图3 同图2，但为（a ）日平均风速、（b ）日最小风速和（c ）日最大风速出现的频次
Fig. 3 Same as Fig. 2, but for the (a) daily average wind speed, (b) minimum wind speed, and (c) maximum wind speed
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于3.5 m/s。出现极值概率最大的日最大和最小风速分别为0.5～5 m/s和0～2 m/s，占到了各自全部频次的77.1%和87.4%。
图4为不同测站多年覆冰年极值发生当天的不同相对湿度出现的频次百分比分布。当相对湿度在60%以上时，都有覆冰极值出现；而极值出现概率最高的相对湿度范围为85%～100%，占所有频次的86.6%。
由此可见，从覆冰年极值所对应的各气象因子的出现频次分布来看，除了与日平均气温、日最低气温和日最高气温有关以外，覆冰年极值还与当日的风速、相对湿度出现的阈值有关。例如，覆冰年极值最可能出现在日平均气温范围在－5～2 ℃之间；日最低气温范围在－6.5～0.5 ℃之间；日最高气温范围在－3.5～3 ℃之间；且覆冰年极值最可能出现于日平均风速在0～3.5 m/s之间，即风速很小的日子里；而其相对湿度则在85%～100%之间，即近饱和天气状态。根据对680次覆冰年极值出现的月份进行统计（表1），发现最易发生覆冰的月份为12月、1月、2月和3月。可见，覆冰的年最大极值最有利的气象条件是：低温、寒冷、潮湿加之雨雪弥漫的冬春季。
表1 覆冰年极值出现月份的统计
Table 1 Statistics of months for the wire icing extreme values 月份出现覆冰年极值次数占总次数比例
10月 1 0.15％
11月 14 2.06％
12月 116 17.06％
1月 272 40.00％
2月 211 31.03％
3月 58 8.53％
4月 8 1.18％
3.2 相关分析
根据上述覆冰年极值出现条件下气象要素概率分布的分析，进一步选取了观测序列长度超过20 a，且雨雾淞资料较为完整的4个测站，其有效样本数分别为：威宁站36次、金佛山站37次、峨眉山站35次和三穗站18次。考虑到覆冰极值的出现与其形成期内累积气象条件有关，重点研究覆冰极值（H）与覆冰极值形成期内低于0 ℃的积温（∑T）、该时段内垂直于导线截面上的平均风速（V）及其相应的水汽输送量（Q）这3个因子之间的相关关系。其中覆冰极值形成期内低于0 ℃的积温（∑T）为出现雨雾凇的开始日至覆冰极值出现这一时段内，所有低于0 ℃的日平均温度的总和（为负值）。垂直于导线截面上的水汽输送量（单位：g m–2 s–1）的表达式为
w
sin
i i i
Q q Vθ
=∑，（1）
其中，
i
V为风速（单位：m s–1），
i
θ为导线与风向之间的夹角，q w为绝对湿度（单位体积水汽含量，单位：g m–3），可表示为
w
217
e
q
t
=，（2）其中，e为水汽压（单位：hPa），t为绝对温度（单位：K）。
图5给出了威宁站冰厚极值和其形成期内低于0 ℃的积温与该时段内垂直于导线截面上的平均风速的相关关系分布图，两个相关关系均通过了α=0.05的信度检验。可以看到威宁站覆冰形成期冰厚极值与低于0 ℃积温和平均风速的相关关系都较好，也就是说，低于0 ℃的负值积温越低（绝对值越大），即低温持续时间越长、垂直于导线的平均风速越小，覆冰厚度越大；比较而言，与积温的相关关系要优于平均风速。
由表2给出了威宁站、金佛山站、峨眉山站和三穗站4站覆冰年极值与其形成期内相应气象要素之间的相关系数，可以看到：对于不同地区而言，决定覆冰极值的关键气象因子是不同的。总体来说，覆冰形成期内低于0 ℃的日平均温度积温是最显著相关因子，除三穗站外，其余3站相关系数分别为威宁站－0.774、峨眉山站－0.312、金佛山站－0.294，都通过了α=0.1的信度检验，且负相关的绝对值越大，二者相关关系越显著，即低于0 ℃的负值积温越低，对应覆冰冰厚极值越大。而对于三穗站，覆冰极值则仅与水汽输送量的相关性较好，相关系数达0.387，与其它两个变量的相关性则不显著。另外有些站则存在多个显著相关因子。如威
图4 覆冰年极值发生当天不同相对湿度出现的频率分布
Fig. 4 Frequencies of the relative humidity corresponding to the
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宁站和金佛山站，覆冰极值与积温和平均风速的相关性都比较好；但其密切程度各不相同。对于威宁站，积温的相关性显然要比平均风速显著得多；而
金佛山站则正好相反。所以，不同区域气候背景和地理地形条件的差异造成了覆冰极值形成的主要气象变量的不同。
表2 覆冰极值与其形成期内低于0 ℃积温、平均风速和水汽输送量间的相关系数
Table 2 Correlation coefficients between the wire icing extreme values and accumulated temperature, average wind speed, and moisture transport
站名 低于0 ℃积温（∑T ） 平均风速（V ） 水汽输送量（Q ）
威宁站 -0.774* -0.532* 0.256 金佛山站 -0.294* -0.347*
-0.025
峨眉山站 -0.312* -0.257 0.134 三穗站
-0.139
-0.208 0.387*
*
表示通过了α=0.1的显著性检验。
以上结果表明，覆冰极值的形成与∑T 、V 及Q
有关，但不同区域气候背景下，形成覆冰极值的敏感气象因子不同，相关关系的密切程度也有差别。
4 气象站覆冰（标准冰厚）极值序列的重建试验
利用上述相关分析结果，分别建立了威宁站、金佛山站、峨眉山站和三穗站标准冰厚极值与其形成期内低于0 ℃积温（∑T ）、平均风速（V ）、水汽输送量（Q ）的多元线性回归模型。
表3给出了上述4站覆冰极值的回归方程，各自模型的复相关系数和回归方程的方差贡献率。其中y 为标准冰厚极值。
表3 覆冰极值的多元回归模型
Table 3 Multiple regression models for the icing extreme value series
站名 回归方程
复相关
系数
方差贡献威宁站
y =－0.02∑T －0.868 V －0.002 Q ＋4.049 0.801
65.6％金佛山站y =－0.014∑T －1.254 V ＋0.006 Q ＋24.465 0.35416.3％峨眉山站y =－0.01∑T －1.005 V ＋0.001 Q ＋15.526 0.40813.0％三穗站
y =0.036∑T －0.531 V ＋0.025 Q ＋2.535 0.425
28.3％
由上表可见，威宁站回归模型中模拟值与各 气象因子之间的复相关系数达到0.801，回归方程的方差贡献达65.6％，回归效果在统计上是显著 的。金佛山站和峨眉山站模型的复相关系数分别 为0.354和0.408，方差贡献分别为16.3%和13.0%，回归效果较为理想。以上3个模型均通过了α=0.05的信度检验。而三穗站模型的复相关系数和方差 贡献为0.425和28.3%，未通过α=0.05的信度检 验，回归模拟效果并不理想。
图6分别给出了上述4站标准冰厚极值实测序列与模拟序列的对比。威宁站覆冰极值的回归模拟序列与观测序列十分接近，二者相关系数达0.810。金佛山、峨眉山和三穗站模拟序列与观测序列的相关系数依次为0.404、0.360、0.503，均通过了α=0.05的信度检验，但对比各站实测序列与模拟序列，可见后3站模拟序列与实测序列还是有较大差距。上述结果表明，不同区域气候背景下，覆冰极值序列回归模型的模拟效果有显著差异。
进一步对威宁、金佛山、峨眉山3站进行独立样本的交叉检验试验（马开玉等，2004；魏凤英，2009）。即先剔除某年的所有资料，利用剩余年份
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实测数据建立回归方程，再通过该方程及其剔除年
的气象要素值，计算得到该剔除年冰厚极值；依次对所有年份进行上述建模，即可得到基于独立样本的冰厚年极值重建序列，如图6中灰实线所示。计算各站重建与实测覆冰年极值序列的相关系数，威宁站为0.757，通过了α=0.05的信度检验，表明该模型对该站覆冰年极值序列有显著的重建能力。而金佛山和峨眉山站都无法通过α=0.05的信度检验。上述结果进一步表明，即便是建模拟合效果较好的站点，是否能够利用多元线性回归模型对冰厚极值序列进行重建，还需要深入的分析与计算。毫无疑问，假定有关部门与气象部门在以往既有观测资料的基础上，不断地增加和积累观测资料，并进一步扩大观测范围，上述初步研究分析的结果将更具有说服力，可为导线覆冰的预测提供一定的参考。5 小结
通过对不同观测站多年覆冰年极值发生当天的各种气象因子出现频率的分析以及气象站覆冰（标准冰厚）极值序列的重建试验，可以初步得出如下结论：
（1）我国南方最易出现覆冰极值的气象条件为：日平均温度－5～2 ℃、日最低气温－6.5～0.5 ℃，日最高气温－3.5～3 ℃，平均风速为0～3.5 m/s、相对湿度85%以上。
（2）通过分析覆冰年极值与极值形成期内各气象变量的关系，发现覆冰极值的形成与其形成期内低于0 ℃的积温（∑T）、该时段内垂直于导线截面上的平均风速（V）及相应的水汽输送量（Q）存在
图6 （a）威宁站、（b）金佛山、（c）峨眉山和（d）三穗站标准冰厚年极值实测与模拟序列的对比（黑点线为实际观测值，虚线为模型拟合曲线，实线表示独立样本建模序列）
Fig. 6 Contrast of observed and simulated standard icing extreme sequences at (a) Weining station, (b) Jinfoshan sation, (c) Emeishan station, and (d) Sansui station (the black dotted lines represent the observational series, the dashed lines represent the model fitting series, and the solid lines represent modeling sequence of independent samples)
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显著的相关关系，但不同区域气候背景下所形成的覆冰极值，其敏感气象因子不同，相关密切程度也有差别。
（3）建立了基于气象条件的导线覆冰年极值序列的回归模型，回归分析表明，威宁、金佛山和峨眉山站回归方程均具有显著性；独立样本的交叉检验试验表明，威宁站年极值序列重建效果较为显著，而金佛山站和峨眉山站用该模型进行序列重建效果不理想。表明上述不同站点的回归模型有显著差异，覆冰年极值序列重建模型具有地域性特点。
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我国南方输电线路覆冰极值序列重建试验
作者：江志红， 杭月荷， 刘冬， 吴息， 熊海星， JIANG Zhihong， HANG Yuehe， LIU Dong， WU Xi， XIONG Haixing
作者单位：江志红,杭月荷,吴息,JIANG Zhihong,HANG Yuehe,WU Xi(南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室,南京,210044)， 刘冬,LIU Dong(南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室，南京210044; 中国民用航空华东
地区空中交通管理局气象中心，上海201103)， 熊海星,XIONG Haixing(中国电力工程顾问集团西南电力设计
院,成都,610000)
刊名：
气候与环境研究
英文刊名：Climatic and Environmental Research
年，卷(期)：2013(3)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/eb18141352.html,/Periodical_qhyhjyj201303012.aspx
智能电网输电线路状态监测系统 王孝敬（西安方舟智能监测技术有限公司） 一系统简介 随着电力建设的迅速发展，电网规模的不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多。作为电力输送纽带的输电线路具有分散性大、距离长、难以巡视及维护等特点，因此对输电线路本体及周边环境以及气象参数进行远程监测成为一项迫切工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 BOOM-OLMS系列输电线路状态监测系统利用光纤传感技术、电子测量技术、无线通讯技术、太阳能新能源技术、软件技术对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子串风偏（倾斜）、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像（视频）、杆塔塔材被盗等进行监测。 系统主要包含以下几种类型监测装置，各装置的功能可独立使用，也可自由组合。
二系统技术介绍 1、系统设计遵循技术标准 （1）Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》（2）Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》 （3）Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》（4）Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》（5）Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》（6）Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》（7）Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》（8）Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》 （9）Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》（10）Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》（11）Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》（12）Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》（13）Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》（14）Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》 （15）GB 191 包装储运图示标志 （16）GB 2314 电力金具通用技术条件 （17）GB 2887—2000 电子计算机场地通用规范 （18）GB 4208—93 外壳防护等级（IP代码） （19）GB 6388 运输包装图示标志
输电线路覆冰在线监测系统的研究现状 【摘要】输电线路覆冰会影响电网的安全稳定运行，国内外对于输电线路覆冰在线监测进行了很多研究，笔者旨在分析当前输电线路覆冰过程的一些研究模型及国内外覆冰导线状态检测技术的研究现状，根据其应用情况和存在的不足，提出了相应的改进措施。 【关键词】输电线路；覆冰；在线监测 1 输电线路覆冰的原因、分类及危害 1.1 输电线路覆冰的分类与原因 导线覆冰是一种随机发生、不能人为控制的自然现象。线路覆冰按冻结性质可分为雨淞、混合冻结、雾淞和冻雪等四种，其形成的气象条件各有差别，覆冰形成的密度和厚度还与架空线路的高度、线径、方向、档距及当地的地形和海拔高度均有关系。一旦空气湿度及温度达到一定条件，借助风力的作用，这些空气中的水滴就会被吹向输电线路，慢慢地就会造成大面积的输电导线覆冰。 1.2 输电线路覆冰的危害 输电线路一旦覆冰，将会产生诸多难以弥补的危害，严重影响人们的正常生产、生活。 （1）造成杆塔损坏甚至折断。输电线路上的导线覆冰超过一定厚度，会使杆塔压力承载超重，一旦超过临界值，有可能导致杆塔倾斜甚至折断。 （2）导线跳跃，短路跳闸，供电中断。在输电线路中，有一些导线是垂直排列的，如果下面的输电导线先行脱落覆冰，会引起下层导线跳跃，造成供电系统短路，形成跳闸。 （3）导线下垂，引发接地事故。一般遭受覆冰灾害时，输电线路不同导线段的覆冰厚度是不同的，这样就会引起导线不同程度的下垂，绝缘子串将会随之倾斜，有可能引发接地事故。 2 输电线路覆冰在线监测系统概述 2.1 输电线路覆冰在线监测技术 在我国，输电线路覆冰情况的检测主要靠人工长途巡查输电导线，这种方式受地理环境、天气状况等因素影响较大，检测效率非常低，而且周期很长。随着科技的进步，我国开始建设500kV高压输电线路，自2008年春节期间发生冰雪灾害之后，我国开始逐步重视输电线路覆冰监测技术的研究与应用，其手段主要
目录 TLMS系列输电线路在线监测系统 (2) 一、TLMS-1000 输电线路图像/视频在线监测系统 (3) 二、TLMS-2000输电线路气象在线监测系统 (4) 三、TLMS-3000输电线路导线温度在线监测系统 (5) 四、TLMS-4000 输电线路杆塔倾斜在线监测系统 (6) 五、TLMS-5000 输电线路覆冰在线监测系统 (7) 六、TLMS-6000 输电线路风偏在线监测系统 (8) 七、TLMS-7000 输电线路导线舞动在线监测系统 (9) 八、TLMS-8000 输电线路微风振动在线监测系统 (10) 九、TLMS-9000 输电线路导线弧垂在线监测系统 (11) 十、TLMS-1100 输电线路绝缘子污秽在线监测系统 (12)
TLMS系列输电线路在线监测系统 系统简介： “TLMS系列输电线路在线监测系统”，是基于无线（GPRS/GSM/CDMA/3G）数据传输、采用多种传感器、红外网络高速球机、太阳能供电，实现对高压输变电线路/塔杆情况进行全天实时监测和监控。本系统适用于野外无人职守的高压输电线路、电力铁塔的安全监控。 系统原理示意图： 系统组成： 输电线路在线监测系统包含以下子系统： 输电线路图像/视频在线监测系统、输电线路气象在线监测系统、输电线路导线温度在线监测系统、输电线路杆塔倾斜在线监测系统、输电线路覆冰在线监测系统、输电线路风偏在线监测系统、输电线路导线舞动在线监测系统、输电线路微风振动在线监测系统、输电线路导线弧垂在线监测系统、输电线路绝缘子污秽在线监测等系统。 产品特点： 1.支持3G/GPRS/CDMA网络，通信方式灵活； 2.采用太阳能供电系统供电，安装维护方便； 3.采用工业级产品设计，适合恶劣环境下工作； 4.具有检点自启动、在线自诊断功能； 5.具有数据采集、测量和通信功能，将测量结果传输到后端综合分析软件系统； 6.系统运行参数、报警参数、数据采集密度等可以远程设置； 7.具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能； 8.具有自动分析报警提示值班人员功能；
输电线路的覆冰与主要危害 [摘要]输电线路覆冰严重威胁了电力系统的运行安全，在总结输电线路典型覆冰事故的基础上，对输电线路覆冰事故原因及危害进行了总结分析。 【关键词】输电线路;覆冰;危害 输电线路覆冰的微气象条件是指某一个大区域内的局部地段，由于地形、位置、坡向、温度和湿度等出现特殊变化，造成局部区域形成有别于大区域的更为严重的覆冰条件。这种微气象条件覆冰具有范围小、隐蔽性强等特点，使得输电线路设计、运行维护人员难以采取防冰抗冰措施。 一、线路覆冰的分类和成因 1.气象条件影响导线覆冰的气象因素主要有4种：空气温度、风速风向、空气中或云中过冷却水滴的直径、空气中液态水的含量。随着空气温度的升高，雾粒直径变大，相应液态水的含量增加。当气温在—5—0℃之间，空气或云中过冷却水滴的直径在10—40?m之间，风速较大时形成雨淞；当气温在—16——10℃之间，过冷却水滴的直径在1—20?m之间，风速较小时形成雾淞；混合成的形成介于雨淞和雾淞之间，此时的温度在—9——3℃之间，过冷却水滴的直径在5—35?m之间：严格地说，雨淞—混合淞之间及混合淞-雾淞之间没有严格界限、如气温太低，则过冷却水滴都变成雪花，导线也行不成覆冰了。 2.季节的影响导线覆冰主要发生在前1年的11月到次年的3月之间，尤其是入冬和倒春寒时覆冰发生的概率较高。 3.地形及地理条件的影响东西走向山脉的迎风坡比背风坡严重，山体部位的分水岭、风口处线路覆冰比其他地形严重，线路紧靠江湖水体比线路附近无水源时覆冰严重。总之，受风条件较好的突出地形和空气水分较充足的地区，覆冰程度比较严重。 4.海拔高度的影响就同一地区来讲，一般海拔高度越高，越易覆冰，覆冰也越厚巳多为雾淞，海拔高度较低处多为雨淞和混合淞。 5.线路走向的影响导线的覆冰程度与线路的走向有关，东西走向的导线覆冰普遍比南北走向的导线覆冰严重。冬季覆冰天气大多为北风和西北风．线路南北走向时，风向与导线的轴向基本平行，单位时间内与单位面积内输送到导线上的水滴及雾粒较东西走向的导线少得多；线路东西走向时，风与导线约成90°的夹角，使得导线覆冰最为严重。在严重覆冰地段选择线路走廊时，如条件许可，应尽量避免线路成东西走向。 6.导线悬挂点的影响导线悬挂点越高覆冰越严重，因为空气中的液态水含量随高度的增加而增高，风速越大，液态水含量越高，单位时间内向导线吹送的水滴越多，覆冰越严重。 7.导线本身的影响导线覆冰往往总是在迎风面上先出现扇形或新月牙形积冰，产生偏心荷重，对导线施加扭矩，迫使导线扭转，对未覆冰或覆冰较少的表面对准风向，继续覆冰。导线的刚度越小，扭转越大，覆冰速度越快。 8.电场和负荷电流的影响导线的电场会使其周围的水滴粒子产生电离，并对其有吸引力，因此电场的吸引力会使更多的水滴移向导体表面，增加导线的覆冰量。 9.负荷电流影响导线表面温度当电流较小时，导线产生的焦耳热不能使导
智能电网·高压输电线路状态在线监测系统 一系统简介 随着国家电力建设的发展，电网规模不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多，输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 1、 2、 3、 4、 5、 6、Q/GDW555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 7、Q/GDW556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 8、Q/GDW557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》 9、Q/GDW558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》 10、Q/GDW559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》
11、Q/GDW560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》 12、Q/GDW561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》 13、Q/GDW562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》 14、Q/GDW562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》 15、GB191包装储运图示标志 16、GB2314电力金具通用技术条件 17、GB2887—2000电子计算机场地通用规范 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28、 29、振动（正弦） 30、 31、 32、 33、 34、GB/T6593电子测量仪器质量检验规则 35、GB/T7027－2002信息分类和编码的基本原则与方法 36、GB/T9535－1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 37、GB/T14436工业产品保证文件总则 38、GB/T15464仪器仪表包装通用技术规范 39、GB/T16611—1996数传电台通用规范 40、GB/T16723－1996信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议 41、GB/T16927.1高电压试验技术第一部分：一般试验要求
常见输电线路覆冰类型及防控措施分析 【摘要】本文就覆冰形成的原因及类型作简要介绍，并对其危害进行深入剖析，在此基础上将应对输电线路覆冰的技术措施进行了分析，供专业人员参考。 【关键词】输电线路覆冰抗冰措施 前言 在现代化社会高速发展的今天，随着电力需求的不断上升和增加，输电线路中的故障问题也越来越复杂，越来越明显。就一般情况而言，在工程项目中需要针对各种常见问题和隐患进行全面的分析和总结，使得这些现象能够得到及时有效的预防和处理，进而为社会发展做出应有的贡献。由于天气的影响而造成输电线路冰闪跳闸现象、导线舞动和线路中断的事故不断涌现，不但造成了严重的输电设备损坏，更是影响了区域经济的正常发展。因此在目前的输电线路管理工作中，做好冰害事故管理和预防已成为一项不容忽视的工作流程，是提高电网抗击自然灾害能力中不可忽视的一环。 一、覆冰的形成 覆冰是一种物理现象，是由多种气象因素综合决定的，其中包括气温、湿度、空气流速以及大气环流等。当气温在冰点以下时，雪或雨等水性物质与输电线表面接触产生冻结并层层裹覆，此时覆冰现象就产生了。 1、五种覆冰类型 白霜——当气温处于冰点以下且湿度较高时，空气中的水分与低温物体接触，粘着在其表面即形成白霜。一般来说白霜不会对输电线路的安全构成威胁，这主要是因为这种覆冰与输电线的粘连强度不高，低幅度的振动就可使其脱离线路表面。 湿雪——当空气湿度较低时雪花不容易与输电线表面粘着，但如果空气湿度较高，雪花飘落过程中聚结了未形成晶体的水分，就很容易附着在输电线表面，层层包裹形成积雪。即使出现积雪也不一定会出现覆雪危情，因为此种覆冰受风力强度影响较大，强风很容易就把积覆的雪吹散了。常发生覆雪危情的地方，往往是海拔不高风强较低的区域。 雨凇——当气温在零度以下风力较强时，在海拔相对较低的区域，覆冰常常呈现高密度、强附着力、高透光性等特点，一般在冻雨期较常见但持续时间较短。随着时间的推移此种覆冰会向另一种覆冰类型( 混合凇) 发展，所以输电线覆冰为单一雨凇的情况较为罕见。 软雾凇——在高海拔山区气温极低的条件下，环境湿度较大，如果风力不强则会形成此种覆冰。其特征恰好与雨凇相反，呈现低密度、弱附着力、低透光性
输电线路覆冰在线检测 覆冰引起的输电线路导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等生产事故，严重影响了电网的正常运行。目前，检测线路覆冰的方法主要有人工巡视检测、观冰站等，这些方法存在着人工巡视劳动强度大、时间长，检测结果准确度不高等问题。因此探讨更为完善的检测技术对输电线路的运行及提高整个电力系统的安全可靠性具有重要的实际意义和指导作用。 1 相关标准 （1）Q/GDW 554-2010 《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》 （2）Q/GDW182-2008《中重冰区架空输电线路设计技术》 （3）DL/T 5440-2009 《重冰区架空输电线路设计技术规程》 2 覆冰在线检测技术 导线上的覆冰一般可分为4类：雨淞、混合淞、雾淞和积雪，其中雨淞和混合淞对导线的危害最为严重。输电线路设计时，以雨凇为基准折算拟定覆冰允许厚度。线路覆冰检测最基本的是对覆冰厚度的检测，然后和设计值比较。除了检测实际运行输电线路的覆冰厚度外，也常通过模拟导线法进行检测。 输电线路覆冰在线监测技术是通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动检测站，运用在线检测的传感器、装置电源、通讯网络等关键技术，随时掌握线路的覆冰情况，并可实现预、报警，达到降低电网覆冰事故损失的目的。在线检测系统既减轻了个人劳动强度、降低事故的发生概率，又能及时地了解线路的覆冰情况，故而得到广泛推广运用。 3 输电线路覆冰在线检测方法 在线检测技术的机理是利用传感器（安装位置如图1示）获得导线的重力变化、杆塔绝缘子的倾斜角、导线舞动频率以及线路现场的温度、湿度、风速、风向、雨量等数据信息通过无线通讯网络传往监控中心，然后再通过建立数学模型近似计算出当前的导线等效覆冰厚度，最后经专家分析软件得到结论。 应用于覆冰的在线检测法有很多，从覆冰检测原理及分析方法来说，可分为称重法、导线倾角-弧垂法、图像法。 3.1 称重法 称重法包括冰样称重检测法和荷重增量法，目前荷重增量法的应用较广泛。其工作原理是线路覆冰后，导线上的荷重产生一个增量，这个增量即为覆冰的质量。 先称取一段导线上的覆冰质量（将拉力传感器测量在一个垂直档距内导线的质量）, 折算出单位长度导线上的覆冰质量G （利用风速、风向和倾角传感器计算出风阻系数和绝缘子的倾斜分量,最终得出覆冰质量）,再用设计时所用计算公式(1)算出导线的平均等值覆冰厚度： 图1 拉力传感器现场安装示意图
浅析输电线路覆冰舞动及防治 发表时间：2016-03-10T15:41:49.440Z 来源：《电力设备》2015年8期供稿作者：袁洪凯 [导读] 国网山东省电力公司滨州供电公司在实际操作中更应该从覆冰导线的舞动预防开始，做好地域数据分析、做好前期防舞动装置，这样才能从根本上最便捷的避免舞动的产生。 （国网山东省电力公司滨州供电公司山东滨州 256600） 摘要：本文就覆冰导线产生舞动的原因以及防止输电导线产生舞动的措施两个方面进行探讨，但是探讨的结果发现，输电导线不仅仅是关系着电力系统的运行，更关系到整个民生，因此对于输电导线中存在的严重问题就必须解决。在实际操作中更应该从覆冰导线的舞动预防开始，做好地域数据分析、做好前期防舞动装置，这样才能从根本上最便捷的避免舞动的产生。 关键词：输电线路；覆冰舞动；防治 一、破坏输电导线运行的主要因素 我国经济社会飞速的发展，国家对于经济发展的主力部门——电力部门充分重视，根据国家的相关规定，我们必须不断完善电网的网架结构。由于电力的发展主要依靠于输电导线对电力的输送，输电导线对电力的输送直接影响了人们的生活与工作，而破坏输电导线运行的主要因素之一就是导线的覆冰，其中又有三种情况的覆冰导线来破坏导线的运输工作，①本文将要探讨的覆冰导线舞动而导致的破坏； ②覆冰过多而大量脱落产生的晃动和弹跳；③覆冰过重产生破坏。 二、覆冰导线舞动原因探析 由于我国疆域辽阔，南北、东西地形、气候等条件差异大，因此产生覆冰的原因不同，覆冰导线舞动产生的原因也有所不同。就目前而言，人们所认同的覆冰导线舞动的起因分析主要为形成覆冰、线路的结构参数与风激励的原因。 2.1覆冰的原因 覆冰厚度一般为2.5～48mm，覆冰导线的形成主要分为三类，其一是雨凇，其二是雾凇，其三是霜凇。 ①雨凇。根据相关的数据分析和研究发现，覆冰导线舞动中导线上覆冰的产生原因主要是雨凇。在风速很大且气温在零度上下时，尤其在低海拔地区的冻雨时节雨凇产生的情况较大。雨凇产生的这种自然条件是冰体在粘性最强的情况，不容易小部分脱落，会呈块状的黏附在导线上，容易在有风的情况下产生舞动，对导线的安全性造成威胁。 ②雾凇。雾凇主要形成于山区，其形成条件主要是气温相对较低且风速也相对较小的情况下。由于气温较低因此低空云的水汽温度也很低，在水汽遇到同样处于低温的输电导线时，凝结成冰附着于导线上。或者是由于山间昼夜温差大，清晨产生的雾气遇冷在输电导线上凝结成冰，因此雾凇所形成的冰体密度相对较小，主要是通过不断凝结的过程来形成覆冰，雾凇作为一种覆冰导线，其舞动时产生的破坏性最小。 ③霜凇。霜凇的产生条件与雨凇的产生条件相似，都为零度左右且风速较大的情况下，霜凇作为不断累积的冰体之一，其密度大大的高于雨凇与雾凇所产生的冰体。因此只要在有湿云的情况下，就容易产生雾凇，雾凇通过其晶体的不断累积不断的增加质量。 2.2线路的结构参数 除了覆冰的原因外还有线路的结构参数来影响覆冰导线的舞动，而线路的结构参数还包括了分裂导线、张力、弧度与垂直度等参数。线路的结构参数对覆冰导线舞动的影响主要是通过大量的数据以及相关工作人员日积月累的工作经验得出的。 ①分裂导线。在线路的结构参数中，分裂导线产生舞动的因素最大，由于分裂导线是由不同的子导线构成的，而各个子导线的扭转刚度比单独存在的单导线又大很多。因此在同等结冰的情况下，单导线因为扭转刚度比较低，因此容易发生扭转，这样冰体在上面不容易大面积的附着。而分裂导线中的各个子导线由于刚度较强且扭转度不强，就会使得冰体增大，发生舞动。 ②弧度。不同弧度的导线也会产生不同幅度的舞动，一般的输电导线都具有一定的弧度，这个弧度范围是国家规定的标准，因此在这样一定的弧度范围内可以保证输电导线能够有效的进行输电且不受到影响。如果导线的弧度小于标准弧度，那么就会造成导线过于紧绷，虽然这样的导线不易发生舞动，但是热胀冷缩容易让导线很容易的受到损坏。如果导线弧度大于标准弧度，那么导线在覆冰的情况下舞动更大。 三、防舞动措施 就目前的舞动现象分析而言，我国的电网管理者和工作根据已有的经验和得到的数据在防舞动方面有了一定的成就。防舞动措施主要根据各地的气候、地形等自然条件来采取避舞——避免产生舞动、抗舞——对抗会产生的舞动进行改进以及抑舞——抑制舞动的产生。 3.1避舞 避免舞动的产生就是企业的规避措施，对于电力企业来说，其防治出现经济和安全损失的措施之一就是避免覆冰输电导线出现舞动。既然要避免就要对于该地所处的自然条件和社会条件两个方面出发，对于自然条件来说，应当了解当地的气候、地貌和地形，从而选择适合当地的导线；对于社会条件来说，应当对当地的工作人员进行经验传授和防舞动措施的讲解，从而保证在舞动发生时有对应的措施来解决。 3.2抗舞 由于避舞是对自然条件和社会条件的一种预估，对其无法进行改变，因此就出现了抗舞这一措施。抗舞就是在无法更改的地形、气候条件下，通过更改输电导线的原料、材质以及其他方面来保证输电的安全运行。抗舞主要是通过检测该地地形之后，选择更适宜该地的材质，选择高强度的机械来防止出现覆冰导线舞动的情况。 3.3抑舞 抑舞即通过相应的装置和器械来抑制舞动的产生，同之前的避舞措施来对有可能产生舞动的区域进行具体勘测，然后安装防舞动装置。 ①改变导线系统的结构。通过改变导线的系统结构可以防治舞动的产生，其主要原因是通过在系统结构中加入防舞动装置，其中防舞
输电线路状态检测 一简介 输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。 输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。以大地电位作为参考点(零电位）,线路导线均需处于由电源所施加的高电压下,称为输电电压。 输电线路是电力系统的主干网络。包括绝缘子、金具、杆塔和输电线等设备和器材。它广泛分布在平原及高山峻岭，直接暴露于风雪雨露等自然环境之中，同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的损害，运行环境相当恶劣。 输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率，称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此，提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。 输电线路的保护有主保护与后备保护之分。主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。而在超高压系统中现在主要采用高频保护。后备保护主要有距离保护，零序保护，方向保护等。电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用，且各种保护都配有自动重合闸装置。而保护又有相间和单相之分。如是双回线路则需要考虑方向。在整定时则需要注意各个保护之间的配合。还要考虑输电线路电容，互感，有无分支线路。和分支变压器，系统运行方式，接地方式，重合闸方式等。还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线路，由于电压等级高故障主要是单相接地故障，有时可能会出现故障电流小于负荷电流的情况。而且受各种线路参数的影响较大。在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。 电力系统的安全可靠性运行至关重要。输电线路可靠性及运行情况直接决定着电力系统的稳定和安全。检修是保证输电设备健康运行的必要手段。做好输电设备的检修工作及早发现事故隐患并及时予以排除，使其始终以良好的状态投入运行具有重要的意义，尤其是电力系统向高电压、大容量、互联网发展，其重要性更加突出。 二输电线路检测内容 输电线路检测内容一般可包括以下几个方面： 杆塔基础 1.检查杆塔及拉线基础变异，周围土壤突起或沉陷，基础裂纹、损坏、下沉或上拔， 护基沉塌或被冲刷；2.基础保护帽上部塔材被埋入土或废弃物堆中，塔材锈蚀；3. 防洪设施坍塌或损坏；4.在基础周围取土、打桩、开挖或倾倒有害化学品；5.铁塔地脚螺母松动、缺损； 接地装置 接地装置外露或腐蚀情况。 铁塔杆身 1.杆塔倾斜，横担歪斜，铁塔主材弯曲； 2.塔材、拉线（棒）等被偷盗破坏或锈蚀； 3.拉线锈蚀、断股或松弛、张力不均； 4.砼杆出现裂纹过裂纹扩展，混凝土脱落，钢 筋外露，脚钉缺损；5.在杆塔上架设电力线、通信线等；6.利用杆塔拉线作起重牵引地锚，在拉线上栓牲畜，悬挂物件；7.杆塔或拉线上有危及供电安全的巢以及有蔓藤类植物附生。
FH-9007输电线路覆冰在线监测系统 系统概述 覆冰输电线路容易发生多种事故，是影响电网安全稳定运行的重要因素。输电线路覆冰，会导致杆塔荷载过大，导线弧垂变大，脱冰时导地线发生跳跃等现象。近几年来，大面积覆冰事故在全国各地时有发生，输电线路覆冰导致跳闸及倒塔的事故越来越严重。线路覆冰直接的危害就是导线、金具和支架负载，随着覆冰厚度的增加输电线路的水平负荷也在增加，严重的覆冰会导致导线、地线断裂，杆塔倒塌和金具损坏；不均匀的覆冰或者不同期脱冰会引起张力差，容易造成导线舞动，会造成导线断裂、杆塔横杆扭曲变形、绝缘子损伤和破裂。绝缘子覆冰或被冰凌桥接后，绝缘强度下降，泄漏距离缩短，容易引起绝缘子闪络；融冰过程中冰体表面的水膜会溶解污秽物中的电解质，提高融冰水或冰面水膜的导电率，引起绝缘子串电压分布的畸变，从而降低了覆冰绝缘子串的闪络电压，形成绝缘子闪络。导线舞动时还可能造成相间短路故障。 FH-9007高压输电线路覆冰在线监测系统采用线路图像实时监视及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰，可以对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测。此方案基于公网无线GPRS/3G的数据通道，以此作为传输手段，从而实现对高压输变电线路覆冰情况进行在线实时监测。此装置具备强大的监控中心，不仅能支持告警实时抓拍图片、传输实时视频，也能监测线路拉力数据。 该系统支持感应取电和太阳能电池板+蓄电池供电两种方式，安装方便。投入运行后，可全天候工作，达到实时监控的效果。运营部门能及时掌握导线覆冰状况状态及发展趋势，据此科学安排除冰检修，有效预防导线“鞭击”、崩断，杆塔压垮等事故，减少经济损失，提高线路安全运行及信息化管理水平。
输电线路图像监视系统及覆冰监测系统详细介绍 一、概述： 在冬季，输电线路因为受到了冷空气入侵、微地形、微气象等等因素的影响，导致输电线路覆冰情况时常发生。温度在0度以下，有较高的空气相对湿度（一般85%以上），加上有1m/s以上的风力相助，就极其容易形成线路覆冰，这是覆冰形成的条件。最容易对输电线路造成覆冰情况的就是冻雨了，它不仅能使输电线路负重增加，还对输电设备的其它部位造成不同程度的机械损坏，严重时，发生断线、倒杆、倒塔、闪络、跳闸停电等等事故，严重影响了电网的安全运行。针对输电线路覆冰现象，电力部门采取人工巡线，观冰、测冰等等去勘测线路的覆冰情况。由于人工观察、测量存在在一定的误差，对解决覆冰情况的帮助不是很大，加上劳动强度大、环境的危险性，由设备代替人去监视、监测情况是更好的。深圳市特力康生产的输电线路图像监视系统及覆冰监测系统可以让监控人员掌握线路的覆冰情况，并可实现预、报警，降低电网覆冰的损失，防止和控制电网冰灾，提高电网的安全运行。 二、工作原理： 输电线路图像监视系统及覆冰监测系统通过数据采集机采集现场的拉力数据、倾角数据、微气象等数据，通过无线网络传输方式把这些数据传输到后台监控中心，监控中心工作人员便可通过屏幕看到现场的环境数据。 监控中心通过客户端实时对各个监控点进行浏览观察现场情况，根据传送回来的微气象数据、拉力数据、倾角数据等数据进行分析比对，发现情况异常，即可立刻做出应急处理，保障高压线路的安全运行。 输电线路图像监视系统及覆冰监测系统可以通过后台监控中心去设置一些危险的参数值，一旦到达这些参数值，前端装置会及时发出异常警报反馈后台监控中心，监控中心可以依据现场情况和数据做相应处理。 下面是输电线路图像监视系统及覆冰监测系统的产品图及工作原理图：
浅谈高压输电线路覆冰及处理措施 【摘要】高压输电线路覆冰是一种与地域相关的自然现象，由于气候的原因，在同一地区的不同的地图，微观层面的气候是不完全相同，而使得覆冰因素各不相同。本文主要探讨高压输电线路覆冰及处理措施。 【关键词】高压;高压输电线路;覆冰;处理措施 一般情况下，年平均雨凇日数的影响较年平均雾凇日数更为严重。测定一个地区的年平均雨凇日数和雾凇日数是项长期而艰巨的工作。我国气象部门和电力系统各有关运行单位对此作出了重要贡献。 1、高压输电线路覆冰的事故分析 高压输电线路冰害事故按产生的直接原因分析可分几类： 1.1过负载事故 当前人们已经充分认识到，管理是制约节水高压输电线路覆冰及处理技术发展的重要环节。许多新的灌水技术(如喷灌技术、滴灌技术、微喷灌技术、渗灌技术)在实际运用中由于缺乏良好的技术管理措施，其高压输电线路覆冰及处理技术效益不能得到充分发挥或者根本无法大面积推广。目前园林喷灌系统除高尔夫球场采用自动控制外，大多数高压输电线路覆冰及处理技术系统还是凭管理人员的经验操作[1]。而草坪是最近10多来年才大面积发展起来的，草坪需水的科学规律和管理人员的实践经验往往得不到有效结合。
随着经济全球化进程的不断加快以及科学技术特别是信息技术的迅猛发展，信息传播的方式正在发生质变，广播电视与通信、高压输电线路覆冰及处理等行业正处在融合、汇聚、转型过程中，技术与媒体的不断融合导致传统的行业界限正在模糊，新兴产业群不断出现，开放与融合已成为当今技术发展的主流。作为信息社会三大基石的通信技术、计算机技术、电视技术日益进步与成熟，通信、计算机、广播电视三大行业之间的界限正在逐步消失。逻辑编程使用schneider的tlxcdpl7pp41m pl7 pro逻辑编程软件；触摸屏hmi 人机接口使用xbtl1003e magelis终端软件；中空室上位机操作站使用intellution 的fix监控软件。[2] 1.2不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故(1)导线和地线。机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程叫自动化，而所谓自动控制就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。用来完成这种控制的设备称为控制器，被控制的机器或设备称为被控对象；被控对象和控制器一起，称为自动控制系统。各种自动控制装置的具体任务虽然不同，但其实质不外乎是对受控对象的某些物理参量进行控制，自动保持其应有的规律。要用自动控制代替人工控制，则自动控制系统中必须有3种代替操作人员在人工控制的机构。这3种机构是：①测量机构，用来测量被控量。②比较机构，用来比较被控量与给定值，得出误差。按照误差
输电线路状态监测系统建设来琪 发表时间：2019-09-19T09:06:43.543Z 来源：《电力设备》2019年第8期作者：来琪 [导读] 摘要：现阶段我国国家电网建设中便尤为重视输电线路状态在线监测系统的建设，通过建设出可实现自动化、智能化的输电线路状态在线监测系统，有助于保证输电线路在引发故障时可及时找出问题、解决问题，提高输电线路管理质量效率，促进输电线路的安全有序运行。 （国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000） 摘要：现阶段我国国家电网建设中便尤为重视输电线路状态在线监测系统的建设，通过建设出可实现自动化、智能化的输电线路状态在线监测系统，有助于保证输电线路在引发故障时可及时找出问题、解决问题，提高输电线路管理质量效率，促进输电线路的安全有序运行。因而，对输电线路状态监测系统建设进行研究探讨，具有十分重要的理论与实践意义。 关键词：输电线路；状态监测；系统建设 1输电线路状态监测的重要性 随着我国科学技术的不断发展，电力输送系统也随之发展。而输电线路状态的检测也会随着时代的潮流不断进行更新。较之于传统的检修模式，输电线路状态监测技术主要是以网络通信作为媒介，通过在线检测的模式对输电线路运行过程中所反馈的信息进行合理的检查跟分析，在此基础上就各电力设备以及线路情况的运行状态进行判断。跟依靠计划为主的传统检修模式进行对比，输电线路状态监测技术更加安全与合理，并且具备有一定的预见性，这样也就能够很好的满足这个社会的各种需求，并能够促进我国电力系统的运行稳定性以及可靠性得到进一步的提升。因为不同电气材料的种类跟材质存在有比较大的差异性，也就导致了检修的准确度难以被准确把握，并使得状态监测技术代替原有检修技术成为了一种必然的发展趋势。就我国电力行业现阶段的发展状况而言，状态检修技术还具备有一定的先进性，也可以很好的适应我国目前电力系统的发展需求。在该技术中能够对所有电气设备的运行状态进行在线监控，当故障出现之后，还能够在第一时间内进行故障的准确定位以及处理，从而促进故障的检修速度以及检修质量得到进一步的提升。 2输电线路状态监测系统建设 2.1建设思路 （1）建立统一的输电线路状态监测系统框架，综合考虑输电设备状态监测技术成熟度及电力公司未来发展需要，进行科学布点，逐步推广应用，然后分阶段推进建设。（2）建立可扩展的状态监测信息接入规范层，灵活适应智能电网传感器技术的发展需要和状态监测业务的拓展需要，确保状态监测系统结构建设的统一性和稳定性。（3）通过合理的设计降低各供电单位现有系统接入工作量，有效保护已有投资的效益。为保护各供电单位已有投资和建设成果，降低原有生产系统接入的改造代价，最终实现平滑过渡，新建的输电设备状态监测系统原则上采取在原有系统的较上层环节集中接入的技术策略，在系统建设前期以最小代价维持现有系统运行，而不是直接从前端分散接入。 2.2建设原理 （1）统一规范的在线监测装置通信方式 根据状态监测主站建设相关标准，规范在线监测装置入网标准，提供在线监测装置统一管理平台，并具备检测在线监测系统是否满足公司状态监测系统通信规约的功能。规范输电线路在线监测装置接入方式，针对在线监测装置厂商众多、接口繁多的难题，搭建多层次结构体系，遵循国家电网公司状态监测相关标准，采用SOA（面向服务架构）架构，采用开放性和可扩展性良好的Web服务和XML技术。 （2）海量在线监测数据的存储与展示 针对海量监测数据提供实时数据、历史数据的存储与展示，以数据台账及多种报表方式对状态监测数据结果进行分类展示。 （3）在线监测数据的二次加工与基础分析 实现在线数据统计查询，异常数据过滤，典型信息获取，并为状态诊断系统提供数据支撑。 （4）输变电设备状态监测告警信息服务 结合数据分析制定告警规则，在系统中增加心跳告警、监测数据告警、装置故障告警、趋势告警等信息服务，支持分级、分类查询。 （5）装置稳定性评估功能功能 通过采集、分析装置传输的监测数据与本体运行等信息，开发装置稳定性评估功能。 2.3具体建设 2.3.1总体架构 （1）系统硬件方案 系统硬件结构设计有两种备选方案：解决方案一：当有服务器时，服务器既可以作为数据库服务器，也可以作为应用服务器。Web服务器层和数据库服务器层同时运行在同一台服务器上，操作员工作站运行在端层上，实现基本信息管理，维护方案制定，状态信息管理，状态评估。其中，故障树构造与显示，故障诊断等功能分别为块，模拟器功能也在使用端运行。系统通过网关和防火墙与在线监控系统连接，获取实时信息。可以看出，系统主要功能显示的功能在使用结束时执行，Web服务器提供后台支持，数据库服务器提供数据支持。系统需要的各种支持数据和获取的数据存储在数据库服务器中，每个功能在后台支持Web服务器，并在使用端实现。方案二：如果配备两台服务器，则这两台服务器分别作为数据库服务器和应用程序服务器。通过比较系统软件的结构，Web服务器层运行在Web服务器上，数据库服务器层运行在数据库服务器上，运营商使用端层运行在工作站上，实现对基本信息的管理，维护计划制定，国家信息管理，设备状态评估和设备状态维修功能。 （2）系统软件方案 结合上述系统功能设计，系统软件方案设置如图1所示。箭头方向表示图中数据流的方向，不同的功能部件用不同的颜色表示。根据系统软件结构，系统硬件可以分为三个层次：数据库服务器层，Web服务器层和工作端层。数据库服务器层有三个主要功能：数据库，系统结构和权限控制。数据库可以用来存储系统所需的各种数据；系统结构是计算机编程语言描述的业务逻辑。权限控制是系统用户权限的配置。WEB服务器层有四个主要功能：Windows通信接口基本通信功能。Web服务器是系统的核心。Windows通信接口的基本通信功能是为上层应用程序服务器提供基本的通信功能，是系统软件的底层接口。故障树应用服务器是嵌入在服务器中的一个特殊的应用服务器，为
浅谈输电线路覆冰故障处理技术 左亚鹏、柴冰、史宏伟 摘要：在运行输电线路中，导线覆冰现象较为普遍，特别是近几年来天气气候的变化，导线覆冰的几率日趋增大。输电线路覆冰引起的故障严重地影响了电力系统的安全正常运行，给社会经济带来巨大的损失。浅谈影响覆冰的因素、形成、类型，借鉴现有的有效方法和技术，对周口地区的输电线路覆冰故障建议防范与处理的措施。 自2005年1月以来周口地区多次遭受了50年一遇的冰雪凝冻灾害，电网因冰灾损害严重。特别是220kV川水线、薛淮线和川淮线在冰灾中多处受损，共造成导线和架空避雷线30余出损伤，187处杆塔绝缘子、金具、横担损坏等严重现象。灾情过后，也向电力企业敲响了警钟；对于天气寒冷而又多雨的中原地区来说，输电线路导线覆冰严重影响着输电线路的安全运行，覆冰也给安全生产方面带来了严重危害，并加大了输电线路运行维护的工作量，增加了企业成本；同时也反映出输电线路抗自然灾害的能力比较薄弱。因此有效地避免和防止冰灾对输电线路造成的危害，是电力企业必须面对的新的课题。只有多措并举，才能积极有效地防治输电线路导线覆冰带来的危害。 1 输电线路覆冰的危害 一般来讲，覆冰对电网输电线路的破坏有三种。第一种是少量的覆冰，它在导线上这种圆截面的覆冰不是均匀地包在上面，它可能形成一个椭圆或者形成其他形状，在大气当中构成了一个迎风面，当风的角度和冰的迎风面角度合适的时候导线就会舞动。第二种情况就是闪络，结构也不破坏，但是它的绝缘失去了，一闪络，电就送不出去了。第三种也是最普遍的，由于垂直负载过重，把结构整个压垮。 2 影响输电线路覆冰的因素 2.1 影响导线覆冰的气象条件 影响输电线路导线覆冰的气象因素主要有空气温度、风速风向、空气中或云中过冷却水滴直径、空气中液态水含量。这四种因素的不同组合确定了导线导线覆冰类型。多发生在每年1、2月份，尤其在冬季和初春季节，当气温下降至-5℃～0℃，风速在3～15m/s时，如遇大雾、毛毛雨或小雨加雪，首先将在导线上形成雨凇；如此时气温升高，天气转晴，导线上的雨凇便开始融化；如天气继续转晴，则覆冰过程终止；如天气骤然变冷或气温继续下降，冻雨和湿雪则在粘结强度很高的雨凇冰面上迅速增长，形成密度大于0.6g/cm3的较厚的冰层；如气温继续下降至-15℃～-8℃，原有冰层外侧积覆雾凇。这种过程将导致导线表面形成雨凇——混合凇——雾凇的复合冰层。如在这种过程中天气变化出现多次晴转冷的天气，融化再结冰增加了覆冰的密度，如此往复发展将形成雨凇和雾凇交替重叠的混合冻结物，即混合凇。 一般来说，最易覆冰的温度为-8℃～0℃。若气温在-20℃～-15℃或更低时，水滴将变成冰雹或雪花而不易于形成覆冰。当有了足够的温度后，覆冰的形成还必须有较高的空气湿度，一般空气湿
附件12： 架空输电线路状态监测代理（CMA）技术规范 国家电网公司生技部 国网电力科学研究院 2010 年9 月
目次 1范围 (3) 2规范性引用文件 (3) 3术语和定义 (4) 4总则 (4) 5接入监测装置类型及硬件组成 (5) 6功能要求 (5) 7技术要求 (7) 8试验方法 (8) 9检验规则 (11) 10安装调试 (12) 11验收 (12) 12运行维护责任 (13) 13标志、包装、运输和储存 (13) 附录A（资料性附录）I1接口交互规范 (15) 附录B（规范性附录）I1接口数据传输规约 (20) 附录C（资料性附录）CMA安全防护 (34) 附录D（资料性附录）平均无故障工作时间 (35)
架空输电线路状态监测代理（CMA）技术规范 1 范围 本标准规定了架空输电线路状态监测代理（Condition Monitoring Agent，以下简称CMA）的基本功能、技术要求、检验方法、检验规则、安装调试、验收、运行维护责任及包装储运要求等。 本标准适用于交流66kV～1000kV、直流±400kV～±800kV架空输电线路。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 191 包装储运图示标志 GB 2314 电力金具通用技术条件 GB 2887—2000 电子计算站场地通用规范 GB 4208—93 外壳防护等级（IP代码） GB 6388 运输包装图示标志 GB 9361 计算站场地安全要求 GB 9969.1 工业产品使用说明书总则 GB 12632—90 单晶硅太阳电池总规范 GB 50545－2010 110kV～750kV架空输电线路设计规范 GB/T 2317.2—2000 电力金具电晕和无线电干扰试验 GB/T 2423.1—2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T 2423.2—2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：高温 GB/T 2423.4—1993电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法 GB/T 2423.10—1995电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T 6587.6—86电子测量仪器运输试验 GB/T 6593电子测量仪器质量检验规则 GB/T 7027－2002 信息分类和编码的基本原则与方法 GB/T 11463—1989 电子测量仪器可靠性试验 GB/T 14436工业产品保证文件总则 GB/T 15464仪器仪表包装通用技术规范 GB/T 15844.1—1995 移动通信调频无线电话机通用技术条件 GB/T 16611—1996 数传电台通用规范 GB/T 16723－1996 信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议 GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分：一般试验要求 GB/T 17179.1－2008 提供无连接方式网络服务的协议第1部分：协议规范 GB/T 17626.2—1998 试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3—1998 试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.8—1998 试验和测量技术工频磁场抗扰度试验
输电线路覆冰灾害的防 护 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
输电线路覆冰灾害的防护摘要：自2008年1月12日开始，贵州全省各地区遭受了五十年一遇的冰冻灾害，给输电线路带来了巨大损害，文章通过介绍覆冰形成、线路冰害的类型，着重分析绝缘子覆冰特性及对运行中的线路提出预防措施。 关键词：覆冰；冰害；冰害防护 在我国，导线覆冰主要发生在西南、西北及华中地区。贵州省按地区冬季平均气温计算，大都在0℃以上，受北方南下冷空气及西南暖湿气流共同影响下，自2008年1月12日开始，全省各地区持续低温多雨、雨夹雪天气，遭遇了50多年来最为严重的一次大范围、长时间的冰冻灾害。贵州电网被分割瓦解成7块，贵州电网累计受到冰害破坏的电力线路达5029条，占贵州全省线路总数的77%；全省50多个市县被迫停电；停运的变电站649所，占贵州全部变电站的69%；倒杆线路有416条。由此可见，由覆冰、舞动引起的输电线路倒杆（塔）、断线及跳闸事故，严重威胁到电网的安全稳定运行及供电可靠性。 1覆冰形成原因和过程 导线覆冰首先是由气象条件决定的，是受温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及风等因素决定的综合物理现象。云中或雾中的水滴在0℃或更低时与输电线路导线表面碰撞并冻结时，覆冰现象就产生了。贵州省地处云贵高原，海拔在1500m以上，境内沟壑纵横，地势高低不平，空气潮湿，受西伯利亚寒流和太平洋暖湿气流的共同影响，2008年初贵州
大面积的遭受了覆冰危害。导线表面发生覆冰现象必须满足以下几个条件：大气中必须有足够的过冷却水滴，过冷却水滴与导线接触，过冷却水滴立即冻结在导线表面。 覆冰按形成条件及性质可分为A、B、C、D、E五种类型。 A型称雨凇覆冰，是在冻雨期发生于低海拔地区的覆冰，持续时间一般较短，环境温度接近冰点，风相当大，积冰透明，在导线上的粘合力很强，冰的密度很高，雨凇覆冰是混合凇覆冰的初级阶段，由于冻雨持续期一般较短，因此，导线覆冰为纯粹的雨凇覆冰的情况相对较少。 B型称混合凇，当温度在冰点以下，风比较猛时，则形成混合凇。在混合凇覆冰条件下，水滴冻结比较弱，积冰有时透明，有时不透明，冰在导线上粘合力很强。导线长期暴露于湿气中，便形成混合凇。混合凇是一个复合覆冰过程，密度较高，生长速度快，对导线危害特别严重。 C型称软雾凇，是由于山区低层云中含有的过冷水滴，在极低温度与风速较小情况下形成的。这种积冰呈白色、不透明、晶状结构、密度小，在导线上附着力相当弱。最初的结冰是单向的，由于导线机械失衡，逐渐围绕导线均匀分布，在此情况下，这种冰对导线一般不构成威胁。 D型和E型分别为白霜、雪，白霜是空气中湿气与0℃以下的物体接触时，湿气往冷物体表面凝合形成的，白霜在导线上的粘结力十分微弱，即使是轻轻地振动，也可以使白霜脱离所粘结导线的表面，与其他类型覆冰相比，白霜基本不对导线构成严重危害。