输电线路绝缘子闪络在线监测系统的研究
摘要：针对传统输电线路绝缘子检测方法存在费时、费力、欠可靠等缺点，提出了一种实用的新型的绝缘子闪络在线监测系统。该监测系统利用低功耗的MCU和无线射频模块通信，实现了绝缘子闪络的实时在线监测和状态检修，提高了电力系统供电的可靠性。监测系统具有数据远传功能，通过GPRS、无线自组网解决了长距离信号采集传输的难题，降低了设备后期维护的成本。绝缘子在线监测可以及时掌握绝缘子的运行状况，节约了成本也提高了工作人员的效率，为指导绝缘子状态清扫提供了参考，能有效预防线路事故，提高线路运行和管理水平。
关键词：输电线路；闪络电流；绝缘子；无线网络；在线监测
高压输电线路中绝缘故障引起的断电次数较多，而输电线路的绝缘子是高压网络中绝缘的薄弱环节。绝缘子长期暴露在空气中，并长期工作在骤冷骤热、强电场、风吹雨打、潮湿、污秽物（酸、臭氧、灰尘等）的恶劣环境中，易出现绝缘强度降低、内部裂纹和污闪等故障。据统计，国内110kV以上的线路大多数都发生了不明原因的闪络，造成了输电线路绝缘性能下降，导致了重合闸动作失效，其所占电力系统故障的比例高达22%，对电力系统的稳定性有很大影响，引起了国内外的广泛关注。传统的监测方法包括：离线的盐密度监测法、绝缘电阻测定法、分布电压测定法、交流耐压法等，以往的都是定时检修方法，工作量较大、测量精度不够高，不能实时在线监测绝缘子的状态，无实施细则，具有一定的盲目性。
随着科技的发展，市场上也出现了绝缘子闪络的在线监测产品，大多数产品采用监测绝缘子的泄漏电流的方法判断绝缘子闪络，利用GSM、CDMA、GPRS 等卫星通信网络实现了绝缘子在线监测，然而这类型监测设备成本较高，后期维护价格更是昂贵，未能大范围的推广应用。因此，探讨高压输电线路上绝缘子闪络在线监测技术，是解决该问题的有效方法之一。本文提出了一种基于无线自组网的绝缘子在线监测系统，在某些程度上大大降低了设备运行和维护的成本，实现了输电线路绝缘子全范围的在线监测，能够迅速确定绝缘子的故障位置，大大提高了检修工人的工作效率。
一、在线监测系统的设计
高压输电线路绝缘子闪络在线监测系统由闪络电流传感器、信号处理单元、太阳能供电单元、无线通信网络单元组成。太阳能充电储能系统保证了监测设备能够长时间运行，无线网络实现了故障发生时能够及时通知工作人员故障的原因及地点。
绝缘子发生闪络故障时，发生绝缘子击穿，引起电力系统对地的工频续流，造成短时间的工频接地故障。输电线路接地杆塔流过较大的工频续流，能产生一
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。 STC_OLMS系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、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）、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测，预防电力线路重大事故灾害的发生。 系统采用模块化设计，可以独立使用，也可自由组合，功能模块组合如下图所示： 杆塔振动输电线路防
二 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》
广电生〔2016〕114号附件 广东电网有限责任公司 输电线路悬式绝缘子选型导则 广东电网有限责任公司 2016年12月
目录 前言 (1) 修编说明 (2) 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 定义和术语 (5) 3.1 电弧距离 (5) 3.2 爬电距离 (5) 3.3 统一爬电比距 (5) 3.4 现场污秽度 (5) 3.5 现场污秽度等级 (5) 3.6 爬电距离有效系数 (5) 3.7 爬电系数 (6) 3.8 沿海强风区 (6) 3.9 重要交叉跨越 (6) 4 外绝缘配置原则 (6) 4.1 一般规定 (6) 4.2 统一爬电比距配置要求 (6) 4.3 不同污区统一爬电比距配置要求 (7) 4.4 不同类型绝缘子爬电距离有效系数K (7) 5 绝缘子使用原则 (7) 5.1 一般规定 (7) 5.2 悬垂串绝缘子选择 (8) 5.3 耐张串绝缘子选择 (8) 5.4 双联串绝缘子选择 (8) 5.5 特殊区段绝缘子选择 (8) 5.6 绝缘子伞型选择 (9) 6 绝缘子入网条件 (9) 6.1 玻璃绝缘子 (9) 6.2 复合绝缘子 (9)
前言 本导则根据国内输电线路悬式绝缘子的生产制造技术水平、应用情况、运行经验，国家、行业及南方电网公司相关制度、标准，以及南方电网公司、广东电网有限责任公司对输电线路悬式绝缘子管理的要求，对输电线路外绝缘配置、悬式绝缘子选型使用原则以及入网条件进行了规范。 本导则主要起草人：陈剑光、张英、黄振、彭向阳、周华敏、朱文卫。 本导则由广东电网有限责任公司生产设备管理部部提出、归口并解释。 本导则自发布之日起实施。执行中的问题和意见，请及时反馈至公司生产设备管理部。
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；
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
输电线路振动在线监测系统设计方案 目录 1．项目的必要性 (2) 2．主要内容 (3) 2．1 监测方式和内容 (3) 2．1．1监测方式 (3) 2．1．2监测内容 (3) 2．2 监测装置安装位置 (3) 2．2．1安装原则 (3) 2．2．2安装位置 (3) 3．技术方案 (3) 3．1 系统结构原理图 (3) 3．2 监测系统组成及运行环境 (5) 3．2．1监测装置 (5) 3．2．2系统软件 (5) 3．3 主要技术参数 (5) 3．4 监测系统特点 (7) 3．4．1监测装置特点 (7) 3．4．2 综合分析软件系统特点 (7) 3．5 监测系统通信、供电和运行方式 (8) 3．5．1 通信方式 (8) 3．5．2 供电方式 (8) 3．5．3 运行方式 (8) 4．项目意义 (8)
1．项目的必要性 架空线微风振动是一种气体的旋涡（卡门旋涡）在架空线背风侧交替脱落所产生的架空线振动现象，其特征频率高（3-120Hz），振幅一般不会超过导线直径，振动频率和风速、导线直径有关，由式：F=200V/d确定，其中V为垂直于架空线的风速，单位：米/秒， d为架空线导线直径，单位：米。 目前几乎所有的高压送电线路都受到微风振动的影响，尤其在线路大跨越上，因具有档距大、悬挂点高和水域开阔等特点，使风输给导地线的振动能量大大增加，导地线振动强度远较普通档距严重。一旦发生疲劳断股，将给电网安全运行带来严重危害，通常仅换线工程本身的直接损失可高达数百万元。现在世界上任何地区，几乎所有的高压架空送电线路都受到微风振动的影响和威胁，在我国微风振动危害线路的事例也很普遍。微风振动已经严重威胁着我国电网架空送电线路特别是大跨越的安全运行。 通过迅速准确地采集、传输、处理和管理线路大跨越振动的大量数据和信息，及时掌握导地线防振装置消振效果的变化，可以为输电线路大跨越的安全运行提供实时预警服务，避免现行预防性计划维修（计划修）制度维修不及时或过度维修的弱点，变预防性计划维修为状态维修，能够显著提高输电线路设备的运行可靠性并降低维修费用。 微风振动对架空线路造成的破坏是长期积累的，具有较强的隐蔽性，因此对其进行测量既能消除微风振动产生的隐患，又能为防振设计提供科学的依据。
输电线路状态在线监测系统的设计与实现 发表时间：2018-10-01T20:37:18.577Z 来源：《建筑模拟》2018年第19期作者：秦兆广 [导读] 随着电力行业和科技水平的快速发展，当前在线监测技术在输电线路中有了非常大的成果，并且为了能对在线监测技术进行更深入的研究，需要长期进行研究，并根据以往的经验进行故障的分析，对线路的设计进行不断的改进。 秦兆广 国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司内蒙古通辽 028000 摘要：随着电力行业和科技水平的快速发展，当前在线监测技术在输电线路中有了非常大的成果，并且为了能对在线监测技术进行更深入的研究，需要长期进行研究，并根据以往的经验进行故障的分析，对线路的设计进行不断的改进。这也是对监测系统发展的一种促进。建立电网监测系统，是以后电力技术发展的必然。 关键词：输电线路；在线监测；应用 引言 输电线路的质量在一定程度上直接决定着智能电网运行的质量。在电力资源的需求量逐渐增加的基础上，电网施工规模也呈现着逐渐增大的趋势，供电质量的要求也越来越高。所以，要合理有效的运用在线监测系统，有利于将输电线路的检修和管理工作落实到位，从而为输电线路运行的安全性和稳定性提供保障。 1输电线路在线监测系统概述 在合理的使用输电线路在线监测系统的基础上，促进系统集成目标的实现，从而将管理平台的建立工作落实到位，在设备自身泄露的帮助下，以及在设备自身感应的帮助下，取得能源，因此能够在不适用外部供电的情况下，将输电吸纳路设备运行状况的智能化监测工作落实到位。合理的使用在线监测系统，促进设备集成度的提高，延长设备的使用期限，同时该系统具有多种不同的功能，例如：实时监测功能、查询分析功能等等，从而可以在最大程度上促进输电线路运行质量的提升，并且该系统可以促进输电线路故障定位等功能的实现。 2在线监测系统的设计 2.1监测单元 监测单元就是在很多传感测量装置的基础之上，对相关的部件进行安装，对在线监测装置进行安装。也包括地线、导线、绝缘体等内容。在通过短距离无限通讯的数据接收来完成。监测单元的功能有非常多的种类，并且可以进行系统自我的检查，还可以进行数据的测量以及数据信息的采集，并通过各种方式，将最终的数据传送到基站。再经过已整改系列的信号网络传递，将检测管理中心的数据进行传输。因为需要按照不同的监测对象，对在线检测技术以及输电线路通道进行环境的监测。 2.2在线监测管理平台 在线监测管理平台是可以将很多不同类型的只能系统进行统一的结合，并进行综合整理的平台。不仅可以把输电线路的空间属性和特点有效地进行结合，还可以将输电线路的状态信息以及查询的功能进行完善和实现。管理人员还可以通过该平台对基础的内容进行有效的分析，并且这些分析还是在平台分析之后进行的，应用非常方便。并且还可以帮助管理员作出正确的决断，能让线路始终保持正常的运作，并且对于出现的故障可以及时地进行修改。 2.3导线弧垂在线监测 输电线路的弧垂是线路设计和运行的重要指标之一。导线的动态增容、温度、应力、覆冰厚度及环境风速等因素变化均会导致线路弧垂发生变化。运行经验表明，导线弧垂过小会导致其应力增大，影响线路的机械特性；弧垂过大则会导致对地安全距离不足，影响线路的运行安全。目前，常用的导线弧垂测量方法有4种：利用多颗卫星采用GPS监测导线弧垂；通过测量导线应力和温度计算导线弧垂；通过摄影技术并进行图像处理计算导线弧垂；通过测量导线悬挂点倾斜角计算导线弧垂。相比而言，基于导线倾角监测的方法有着算法简单、监测精度高且投入成本低等优点，使其得到了相对广泛的应用。 2.4输电线路导线温度在线监测 在有效的使用输电线路导线温度在线监测系统的基础上，联合3G和GPRS，将远程控制传输系统途径的建立工作落实到位，从而合理的研究监测的数据，同时将监测数据的改进工作落实到位，确保该在线监测系统的成熟和完善。主要有以下方式：在在线监测系统中使用“多层屏蔽”技术，将110kV输电线路的外壳金属化管理工作落实到位，避免环境因素影响在线监测系统的运行质量，进而解决系统的防尘和防水问题，为110kV输电线路的运行质量奠定基础。该导线温度在线监测系统具有显著的优点，例如：适应能力好、本身缺点少等等，在一定程度上促进了110kV输电线路的发展和进步，为110kV输电线路运行的稳定性和可靠性奠定基础。 2.5在线监测控制器总体结构设计 在线监测控制器一般被安装在输电线路之间架设的铁塔上，一边是连接的用于数据采集的传感器模块，一边是链接的用于传输数据的通信模块。通过终端主板外挂自制变送器的方式实现监测功能。调度中心通过通信协议，采用GPRS的模式来与终端主板连接。这样不仅实现了对各个监测对象的检测任务，而且还能通过云台来实现对设备的控制以及设备的运行状态进行检查等。其中采用的GPRS模块是通过RS485总线来实现与视频卡模块之间的链接，无线数传模块与输电线路在线监测控制模块是通过TTL来实现连接的；终端主板通过RS485总线来实现与自控制变送器、云端平台以及气象检测平台之间的联系；传感器模块（倾斜角、拉力以及振动等）是通过RS485总线来与终端主板之间进行连接的。其中的传感器模块采集的倾斜角、拉力以及振动等物理量是通过电路的二次转换来将采集的模拟量转换为数字量。 结束语 总而言之，在实际的情况中，要合理的运用输电线路在线监测系统，促进覆冰等等监测预警目的的实现，在使用采集器的前前提下，在数字通道的帮助下，当前在线监测技术在输电线路中有了非常大的成果，并且为了能对在线监测技术进行更深入的研究，需要长期进行研究，并根据以往的经验进行故障的分析，对线路的设计进行不断的改进。这也是对监测系统发展的一种促进。 参考文献： [1]李冰彧.输电线路视频在线监测系统建设及探讨[D].北京：华北电力大学（北京），2017.
输电线路绝缘子及其连接金具计算 河北兴源工程建设监理有限公司许荣生 最大使用应力=计算拉断力×新线系数×40%÷导线截面积 年平均使用应力=计算拉断力×新线系数×年平均系数÷导线截面积 实际使用应力=计算拉断力×新线系数÷安全系数÷导线截面积 一、已知条件见下图 该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。 二、计算依据 1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010； 2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008； 3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算 1．导线最大使用张力 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为 75.19kN×95%×40%=28.572kN。 2．绝缘子及连接金具的机械强度 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1 ”。 “绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF
XX省电力（集团）有限责任公司科学技术项目计划申请书（可行性研究报告）
包括项目的解决的关键技术问题、技术创新点、达到的技术指标、经济效益分析和推广应用前景。 输电线路在线监测系统，是利用先进的图像数据采集压缩编解码技术、超低低功耗技术、3G无线公网数据传输技术、太阳能及蓄电池供电技术、电子低温环境加热技术、监控中心服务器软件管理技术，能够对恶劣环境中运行的高压输电线路的运行状况进行全天候、实时监测，可有效减少由于线路周围建筑施工（危险点）、导线覆冰杆塔地基不均匀沉降滑移、偏远山区林区人工巡线困难、线路大跨越、导线悬挂异物、塔材被盗等因素引起的电力事故。 系统以动态视频实时监控的直观方式，可使管理人员第一时间了解监测点的现场信息，可针对突发的异常情况采取适当的手段予以人工干预，将事故的发生率或事故危害降至最低。并可通过人工请求方式（无人值守时通过定时和条件触发两种方式）实现异常状况下的图片抓拍或视频连续摄像，达到24小时全天候监测的目的，大大减轻巡视人员的劳动强度，提高线路安全运行水平，为线路运行单位提供直观可靠的线路安全信息。 本项目拟采取试验的基础上，在国家电网各高压输电公司推广，也吻合国家电网公司关于加强高压输电线路的安全运行的精神，解决了特高压输电线路的安防问题，保证电力的安全生产。 本项目正是基于3G视频技术、高压监测技术等高新技术为基础研发的，此项目的成功可以直接减少高压输电线路不安全所带来的数亿损失，同时带来可观的经济效益和持续的社会效应，将为国家财政及社会的稳定做出巨大的贡献。 一、研究项目的科学依据（包括科技意义和应用前景，国内外研究概况、水平和发展趋势；成果推广项目说明成果成熟程度、试用范围，以及成果的知识产权等问题。） （一）项目背景 目前XX省超高压供电局已运行14座500kV变电站，变电容量15750兆伏安，500千伏输电线路47条，线路长度4251公里。“十二五”期间， 蒙西电网外送通道及500千伏网架发展规划将安排新建500千伏变电站23座，新增500千伏变电容量4260万千伏安，到2015年，蒙西电网将投运500千伏变电站38座，变电容量6285万千伏安。
浅谈输电线路的在线监测技术 输电线路在线监测是指直接安装在输电线路设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量、传输和诊断系统，是实现输电线路状态检修的重要手段，是提高输电线路运行安全可靠性的有效方法。一、输电线路在线监测的必要性 在上世纪五十年代，我国电力系统推行定期检修制度，这种检修方式的周期、项目等都是建立在传统经验的基础上，对设备个体的质量、运行环境、性能状态的差异考虑不全，工作死板教条。存在着检修周期短、设备停电次数多、检修费用高、检修工作量大、供电可靠性低等问题。随着超高压、特高压输电线路的不断建立，这种检修模式已越来越不适应输电线路安全性、供电可靠性的要求。因此，我们的在线监测技术的运用势在必行，也是我国电力系统在监测和监测上的发展重点。 二、输电线路在线监测技术的发展大体经历了三个阶段 （1）带电测试阶段。这一阶段起始于70年代左右。当时人们仅仅是为了不停电而对输电线路的某些绝缘参数（如泄露电流）进行直接测量。设备简单，测试项目少，灵敏度较差。（2）从80年代开始，出现各种专用的带电测试仪器，使在线监测技术从传统的模拟量测试走向数字化测量，摆脱将仪器直接接入测试回路的传统测量模式，取而代之的是使用传感器将被测量的参数直接转换成电器信号。 （3）从90年代开始，出现以计算机处理技术为核心的微机多功能绝缘在线监测系统。利用计算机技术、传感技术和数字波形采集与处理技术，实现更多的参数在线监测。这种在线监测信息量大、处理速度快，可以对监测参数实时显示、储存、打印、远传和越线报警，实现了在线监测的自动化，代表了当今在线监测的发展方向。 三、输电线路在线监测技术的应用 （1）输电线路绝缘子污秽在线监测系统。目前大多采子用绝缘泄露电流进行绝缘子污秽的判断，现场运行监测分机实时、定时测量运行绝缘子串的表面泄露电流，局部放电脉冲和该杆塔外部环境条件等，通过电缆或GSM、GPRS、CDMA、3G通信模块发送至监控中心，由专家软件结合报警模型进行污秽判断和预报警。已经建立的模糊神经网络方法、多层前项BP神经网络方法、多重回归方法、灰关联系统理论、基于小波神经网络方法等专家诊断模型，在很大程度上提高了绝缘子污秽和电气绝缘判断精度。近年来，通过光传感器测量等值附盐密度和灰密的在线检测技术得到迅速发展。 （2）输电线路氧化锌避雷器在线监测系统。目前氧化锌避雷器的在线监测方法主要有全电流法、三次谐波法、基波法、补偿法、数字谐波法、双“AT”法、基于温度的测量法等。现场监测分机实时、定时监测MOA的泄露电流以及环境温湿度等参量，通过GSM、GPRS、CDMA、3G发送至监控中心，有专家软件分析判断氧化锌避雷器的性能和动作次数等。 （3）导线温度及动态增容在线监测系统。目前增容方法主要有静态提温增容技术和动态监测增容技术两种。静态提温增容技术是指突破现行技术规程的规定，环境温度任按+40℃考虑，线路上的风速和日照强度完全符合规程要求，将导线的允许温度由现行规定的+70℃提高到80℃和90℃，从而提高导线输送能量。动态监测增容技术是指在输电线路上安装在线监测分机，对导线状态（导线温度、张力、弧垂等）,和气象条件（环境温度、日照、风速等）进行监测，在不突破现行技术规程规定的前提下，根据数学模型计算出导线的最大允许载流量，充分利用线路客观存在的隐性容量，提高输电线路的输送能量。 （4）输电线路远程可视监控系统。目前可视监控系统分为图像和视屏两类，受监测分机工作电源功率、通信费用等限制，大多采用静止图像进行线路状况判断，例如导线覆冰、洪水冲刷、不良地质、火灾、通道树木长高、线路大跨越、导线悬挂异物、线路周围建筑施工、
输电线路图像在线监测系统 一、概述 近几年，随着我国经济飞速发展，电力对人们日常生产生活影响越来越大，为了适应社会建设发展需要，我国不断加大对国家电网建设的扶持。然而，随着输电线路的不断增多，一些问题也开始逐渐显现出来，因为我国的特殊地理特征，导致我国的输电线路时刻饱受着自然界的摧残，给国家及企业都带来了巨大的损失。 这种情况持续一段时间后，随着输电线路图像在线监测系统的出现，对输电线路破坏起到了一个很好的遏制作用，从源头上减少了因有意或无意造成的输电线路损坏，同时亦为电力的抢修提供了必不可少的时间保障，减少了因长时间断电而造成的巨大经济损失。 它的出现，为我国输电线路的完整性提供了重要保障，是我国防止输电线路破坏、保障国家电力系统畅通的最强有力手段。 二、图像在线监测系统工作原理 图像在线监测系统是一套视频在线监测装置，将采集到的输电线路周围建筑施工（危险点）、外力破坏、塔材被盗、火灾、导线舞动、导线悬挂异物等异常情况，通过3G/GPRS/CDMA网络实时的传送到中心监控分析系统，并以多种方式发出预警信息，提示管理人员采取必要的预防措施。 三、图像在线监测系统技术参数
四、图像在线监测系统工程案例图 五、深圳特力康公司简介 深圳特力康科技有限公司主要生产和销售智能电网在线监测系统、电力铁塔
防盗报警器、基站新风节能设备、蓄电池GPS定位防盗追踪器、输电线路图像监视系统、架空线路冰冻灾害预警系统、输电线路微气象区远程监测系统、输电线路无线测温系统、通信铁塔倾斜监测预警系统、架空线路夜间指示器、电力线路防盗报警器、太阳能驱鸟器、便携式3G视频监控系统、远程防偷电报警系统移动机房远程监控系统、基站馈线防盗追踪器、井盖无线防盗报警系统等视频监控和防盗报警产品。 通信基站节能产品——基站智能新风系统已经通过中国移动和国家信息产业部的检测和测试，各项指标都满足并高于测试要求，并获得了多项专利和软件著作权，同时我司是中国电信集团集采的入围厂家，产品已经在全国20多个省份大批量使用，包括山东、河南、吉林、陕西、广西、江苏、安徽、贵州等。 另外我司自主研发的电力输电线路在线监测系统符合国网和南网的标准，并已经通过第三方检测和浙江电网电力研究院测试，自2010年以来配合合作伙伴支撑30余次国网、南网输电线路在线监测各子系统的招投标、项目合作，并且参与了一些大型保电项目的建设，包括世博会保电项目和深圳大运会保电项目。目前产品在吉林、山西、江苏、浙江、广东、重庆、广西、湖南、湖北、山东等省、市电力部门成功运用，效果得到一致好评。 公司自创立以来，一直坚持“以科技为第一生产力、专业品质、顾客至上”的经营理念，始终将产品质量视为企业生命，已率先通过了并切实贯彻ISO9001国际质量管理体系认证。 特力康随时愿与您一起携手共创你我美好未来！
输电线路视频在线监测系 统 技 术 方 案 V20151217
一、系统背景 输电是电力系统的重要组成环节，它与变电、配电、用电一起构成电力系统的整体功能。通过输电，把相距甚远的发电厂和负荷中心联系起来，使电能的开发和利用超越地域的限制。和其他能源的传输（如输煤、输油等）相比，输电的损耗小、效益高、灵活方便、易于调控、环境污染少；输电还可以将不同地点的发电厂连接起来，实行峰谷输电调节。输电是电能利用优越性的重要体现，在现代化社会中，它是重要的能源动脉。 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。 二、引用标准 GB/T 191包装储运图示标志 GB/T 2423.22中规定的严酷等级为：低温为－40℃、高温为+85℃，暴露时间为3h，循环次数为5次的温度变化（冲击）试验 GB/T2423.17－2008中规定的环境温度为35℃±2℃，溶液Ph=6.5～7.2，保持168h（7天）的盐雾试验。 GB/T 2423.1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电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T 2423.4电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热（12h＋12h循环） GB/T 2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦） GB/T 2423.24 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Sa：模拟
188 电力技术 1 引言 输电线路在线监测技术是指直接安装在线路设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量系统及技术，是实现状态监测、状态检修的重要手段，状态检修的实现与否很大程度上取决于在线监测技术的成功与否。本文主要在目前存在的检测技术进行了相关研究，阐述了视频监测技术、超声波技术以及雷达技术及存在的不足，表明了需要一种可以对现场状况实时监视，对现场即将要发生的各类事故，起到积极快速警告，避免现场可能产生损失的监测系统需要出现。 2 视频监测技术 目前的监测手段多为视频监测技术。当有外物入侵时，采用摄像头捕捉现场画面，采用背景差分法原理，建立高斯背景模型算法，根据捕捉到的帧与背景模型对比，判断入侵物体类型，并结合现场情况进行紧急处理。 背景差分法原理是对视频背景的场景建模，然后监测到的图像序列帧与背景模型帧进行差值运算，然后可以获得差分图像，将背景模型与差分图像中的像素值进行比较，如果改点的像素值大于给定的值则认为该点属于运动目标区域。否则为背景区域。 差分图像为： 其中为查分图像，为当前帧图像，为背景图像。目前，输电线路在线监测应用最多的是视频监测技术，视频监测技术虽然可以准确的了解现场的情况，但是受外界环境影响比较大，而且存在盲区等缺点。 3 超声波技术 系统的工作核心是PIC16F73单片机，通过超声波发射与接收电路进行信号的发出与接收，通过单片机对接受的信号进行分析、处理并计算出目标的距离等信息。，并将该信号通过GPRS 等无线传输方式传输至监控终端，最后又监控人员对现场情况进行处理。 超声波技术的优点是灵速度快、敏度高、而且成本比较低等优点，但超声波技术存在探测距离短、易受干扰、发生误报率高等弊端。 4 雷达技术 雷达传感器可以探测动态的检测目标的速度、距离以及是否存在等特征。雷达模块发射波和回波之间时间差会引起差频信号，而目标的距离和速度等信息存在于差频信号中, 具体计算公式为： 式中为差频，为雷达的发射频率，c 为光速，V 为运动物体 的速度范围，为运动的实际方向与传感器与监测物体连线之间的角 度。 目标距离R 与 差频的关系式为 式中: 为调频宽度,T 为锯齿波重复周期。 雷达技术优势在于扫描分析监控范围无死角，雷达扫描分析是采用雷达监控技术手段，可根据设定的安全范围，所监测的范围为塔基地面及上空的全景的范围，完全满足监控输电线路对各个空间环境及突发性监控的要求。 5 一种新型输电线路在线监测系统 新型检测系统是综合采用雷达与视频相结合的监控系统。当物体移动至前后雷达监视区域时，装置捕获到斜面测量距离，通过斜面与垂直夹角，迅速计算出物体的垂直高度，继而通过视频监测系统判定模型得出即将出现的危险，如果超过安全距离，判定模块会迅速将预警信息发送至集中控制单元，单元将信号快速联动发送至前端喊话与警灯装置，警示装置以声音和灯光震慑现场，起到预防作用，如果入侵物体仍旧坚持通过垂直区域，标志事故已发生。 6 结语 综合以上几种输电线路在线检测技术的研究，我们可以知道：输电线路防外力破坏应用最为广泛的是单一的视频技术，但容易受到天气的影响，而且功耗比较大。超声波技术同样有监测死角，功耗较大等不足。鉴于雷达所具有对温湿度变化噪声和光线灵敏度低以及抗射频干扰能力强等优点，作为新兴技术，将被广泛的投入到实际应用当中。但是，雷达同样存在价格、安装等问题，需要专家，学者进行进一步的研究和探讨。参考文献： [1]施翔,钱萌,谭磊,孟凡凤,马建,张雷.高清视频监控技术在架空输电线路反外力中的应用研究[J],2012,1179-1182. [2]季洪献,方文瑾.基于智能行为分析技术的监测装置及其在输电线路防外力破坏中的应用[J].2014(12):49-50. [3]焦媛媛.在线视频监测系统在高压输电线路防外破工作中的技术实现及应用效果[J].广东科技,2012,21(24):71-72. [4]叶立平,陈锡阳,何子兰等.山火预警技术在输电线路的应用现状[J].2014(03):1-9. 输电线路在线监测系统综述 高 阳,曹 宇,许傲然（沈阳工程学院,沈阳 110136） 摘 要：本文阐述了目前的输电线路在线监测技术，针对现有的视频监测技术、超声波技术以及雷达技术进行了探讨，介绍了监测技术的原理，综合比较几种监测技术的优点以及存在的不足。最后讨论了一种新型输电线路在线监测系统的构思，表明了新型输电线路若要投入运行则需要更多的完善与改进。 关键词：视频监测；超声波；雷达 DOI:10.16640/https://www.doczj.com/doc/ff17997075.html,ki.37-1222/t.2017.04.167
For personal use only in study and research; not for commer c i a l use 肇智能电网?高压输电线路状态在线监测系统 聿一系统简介 莄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。 袁STC_OLM系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、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）、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测，预防电力线路重大事故灾害的发生。 肁系统采用模块化设计，可以独立使用，也可自由组合，功能模块组合如下图 所示：
芃 袂二技术标准 莇1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》 薆2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》 螁3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》 蚀4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》 蒇5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》羆6 Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 蒃7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 葿8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》
1 绝缘子选型 1.1 绝缘子材质 我国主要生产的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、盘形玻璃绝缘子及复合绝缘子 1.2 各类绝缘子特性 绝缘子的性能比较 表1-1 不同类型线路绝缘子的性能比较 3 污区划分
3.1 沿线污秽调查 3.1.1 走廊沿线污源分布情况 本次对待建1000kV特高压中线工程线路走廊沿线进行了污染情况调查。湖北省境内绝大部分地区为自然污秽，包括生活污染、公路扬尘、农村施用农药、化肥以及烧山积肥的灰尘；工业污秽主要集中在宜城市板桥镇，分布有石灰厂、水泥厂、采石场等重点污源。河南省境内线路附近分布较多乡镇，主要的自然污秽来自居民区的生活污染和农田施用的化肥等，线路跨越铁路、高速公路、土路若干，加上风沙扬尘等也会对线路造成一定的污染；工业污源主要有采石场、石灰厂、水泥厂、铝铁厂、炼钢厂、火电厂等。山西省境内沿线分布储煤厂、炼焦厂、炼铁厂、火电厂、砖厂等，小型煤矿区和炼铁高炉更是星罗棋布，大气污染十分严重。另外1000kV特高压中线工程线路平行或跨越的500kV线路有：斗樊线、双玉Ⅰ、Ⅱ回、樊白Ⅰ、Ⅱ回、姚白线、白郑线、牡嵩线、沁获线、榆临线；跨越铁路七条、已建成高速公路六条、国道和省道若干。 (1) 化工污秽 该线路走廊附近的化工污源主要集中在河南省和山西省，主要有沁阳市碳素有限公司(1500万kg/a)、孟县化肥厂(6000万kg/a)、偃师市山化县化工厂、南阳石蜡精细化工厂(12000万kg/a)、南阳市金马石化有限公司(600万kg/a)、长治化工有限公司、钟祥市华毅化工有限公司(18000万kg/a)等。另外晋城市规划中的野川、马村化工园区，工厂十分集中，规模现在大约为30000万kg/a，随着发展，其规模将进一步扩大。 (2) 冶金污秽 冶金污秽主要包括铝厂、炼铁厂、炼钢厂等。根据调研情况，主要
输电线路远程视频在线监测系统 随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需求量越来越大，对供电部门提供电力供应的质量（稳定性、不间断性及伴随服务）要求也越来越高，因此远距离高压输电线路的电网运行的安全性显得尤为重要。 目前影响高压输电线路运行安全的因素主要有以下几个方面： 1、人为外力破坏塔基严重影响输电线路安全。 近年来随着金属材料的上涨，不法分子大量偷盗电力铁塔塔材、斜拉线等设备，导致塔基倒塌，输电中断，严重影响了输电线路的安全。 2、恶劣的冰灾天气严重影响输电安全。 2007年底的冰灾让人们重新认识了覆冰的危害，大量的覆冰导致导线压断、塔基倒塌，严重影响了输电线路的安全。 3、施工现场塔吊、车辆等设备穿越城区架空线路严重影响城区架空线路 的危害。 经济的高速发展导致城区施工现场越来越多，塔吊、车辆等超高设备穿越城区架空线路直接导致导线切断，同时高压也会造成车毁人亡的情况，严重影响了输电线路的安全。 4、林区高树成长压线严重影响严重影响输电线路安全；
林区树木随着成长会越来越高，经常会压到穿越林区的导线，导致导线压断或短路，严重影响了输电线路的安全。 5、偏远山区、林区人工巡线困难的线路也是影响输变电线路安全的一个 因素； 定期的巡线是保证输电线路安全的一个重要手段，然而穿越偏远山区、林区的线路人工巡线非常困难，无法确定输电线路是否存在安全隐患，也将严重影响了输电线路的安全。 6、塔基周围挖沙石、挖土方破坏塔基的地基也是影响输电线路安全的一 个因素； 塔基周围经常有挖沙石、玩土方的情况，一旦接近地基就有可能影响塔基的稳定，也将严重影响了输电线路的安全。 综上所述影响输电线路的安全因素，各超高压输电网局及电力公司迫切需要采取措施监视、防范影响输电线路安全的各种情况发生。 本项目提出的“输电线路远程视频在线监测系统”，专业针对性很强，主要针对高压输变电线路的森林树成长对线路的威胁、积雪无法巡线的威胁、塔基挖沙的威胁、塔基被盗的威胁，而设计的系统。“高压输电线路塔基防盗无线视频监控系统”是基于公网无线GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO的数据通道为传输手段，从而实现对高压输变电线路/塔基情况进行在线实时监测。同时具备强大的监控中心，既能支持告警实时抓拍图片，也能支持实时视频。同时通过自身太阳能供电，完成全天候工作，达到实时监控的效果。
分布式覆冰在线监测系统 TLKS-PMG-FB100 产品别称：架空输电线路导线覆冰在线监测系统 概述 在我国的中西部地区，由于地理气候的问题，大部分地区会下雪，有些地方甚至常年积雪。积雪会导致输电线路覆冰，这在中国南方已经是非常普遍的现象了。输电线路覆冰将会导致输电线路的性能下降，严重的话还会导致故障发生，出现停电事故。从往年的情况看，停电给工农业和民众日常生活带来了极大的影响。所以，深圳市特力康科技有限公司自主研发出分布式覆冰在线监测系统，通过实时监测，可避免输电线路严重覆冰情况的发生。 原理简介 分布式覆冰在线监测系统针对于在恶劣大气环境中运行的高压输电线路覆冰状态进行在线监测而设计的监测装置，前端装置实时监测综合悬挂载荷、不均衡张力差、绝缘子串风偏角、绝缘子串偏斜角等数据、并通过GPRS/WIFI/OPGW 光纤网络将数据传送致后端监控中心，监控中心通过平台软件对线路覆冰厚度的数据实时分析。 性能特点 1、可设不同级别的管理人。 2、能在高温、低温环境下工作，有自加热功能。 3、具有高清晰数字视频及图片即时获取功能。 4、具有远程控制采集视频、微气象、拉力、倾角数据功能。 5、采用无线3G/GPRS/CDMA网络传送视频及数据给监控中心系统。 6、采用高效的太阳能及蓄电池供电方式，可以远程控制球机电源。 7、具有自动分析报警提示值班人员功能。 8、多层高质量金属密封，全方位保护
技术参数 结语 深圳市特力康科技有限公司研发的分布式覆冰在线监测系统，通过全新的技术，高级的材料，精致的工艺，使得输电线路覆冰监测不再是难题，一经投入市场，马上得到客户的强烈反响好评。 凡购买我司产品，自购机之日起享受12个月免费保修服务以及相关产品有偿维护，用户联系我公司技术人员即可办理相关手续。 预知详情，TEL贝先生：0⑦⑤⑤-②⑨⑤00⑦⑥②或 QQ：①⑨②0⑥⑦①⑨②⑦ 相关产品：输电线路远程视频在线监测装置 输电线路高清图像在线监测装置 输电线路覆冰在线监测装置 输电线路微气象在线监测装置 输电线路导线温度在线监测装置 输电线路微风振动在线监测装置 输电线路杆塔倾斜在线监测装置 输电线路现场污秽度在线监测装置
智能电网输电线路在线监测系统 （安徽易凯电力设备有限公司） ●产品概述 高压输电线路需要穿越各种复杂的地理环境，如：经过大面积水库、湖泊、高海拔山群、沙漠、森林等。特别是当电力线路穿越原始森林边缘地区、高海拔、冰雪覆盖区，或沿线存在经常发生滑坡、泥石流等地质灾害现象的地区，冬季严寒易致输电线结冰地区。这些地区大多山高坡陡，交通和通讯相对滞后。输电线路维护人员无法一次检查到所有的输电线路和电力铁塔。如何解决电力线路的日常维护、及时预警电线覆冰，绝缘子漏电、电线舞动、杆塔倾斜、防灾、防盗等成为困扰电力行业的一大难题。输电铁塔智能监控系统是以互联网为核心，SMS/GPRS/CDMA/EDGE无线通讯技术为载体的数字化图像及事实信息在线监控系统;解决了输电线路值守远程化、无人巡检化、故障诊断自动化等一系列问题。 高压输电在线监控系统，通过各种探测器，探测到输电线的温度、湿度、风速、风向、泄漏电流、覆冰状况、视频图像或图片等数字化信息，通过SMS/GPRS/CDMA通道，上传到输电铁塔监测数据处理软件中，信息经过程序的分析处理。由中心监控软件平台显示实时监测信息，对非正常的计算数据发出相应的预警指示。输电线路智能监控系统采用先进模块化设计的方法,可针对用户的不同需求设计出其所需产品。 ●产品介绍 YKJ智能电网输电线路在线监测系统，通过数字图像&视频处理技术、超低功耗技术、GPRS/CDMA 无线通讯技术、太阳能风能技术等的应用，利用前端各类型传感器对输电线路的杆塔、金具、导线、输电走廊、以及周边环境参量的实时监测采集，然后监测主机将监测采集的相关信息实时处理、判断、编码压缩后，再通过承载网络（包含GSM/GPRS/CDMA、WIFI、无线自组网等远程无线通讯网络）将相关信息上传至智能电网输电线路在线监测预警系统监测中心，监测中心配备数据服务器、视频服务器、以及信息处理服务器、监测大屏及中心管理软件。可以实时自动对数据进行分析、处理、预警、存储、本地及远程浏览器查询。从而可以实现远程无线巡线、以及对输电线路进行全天候24小时运行状态监测，为输电线路运行安全提供最有力的保障。 输电线路智能可视在线监测系统的有效应用将大大地减少由于导线覆冰、洪水冲刷、不良地质、火灾、导线舞动、通道树木长高、以及江河湖海山谷、线路大跨越、导线悬挂异物、线路周围建筑施工、塔材被盗等自然非自然因素引起的电力事故。在巡视人员不易到达地区或由于天气原因无法进行线路巡视时，完全代替了人工巡视，且比人工巡视更适时更有效，为输电线路的巡视及状态检修开辟一条最新有效的解决途径。 ●产品用途 ★覆冰区输电线、塔体覆冰状况监测 ★输电线舞动状况监测 ★易滑坡、塌方、地震、水淹地区监测 ★跨大江、大河、山沟等大跨区监测 ★山川、河流、无人区等巡视人员不易到达区域监测 ★线路周围建筑工地等易受破坏区域监测 ★线路下方有植物生长易影响线路运行安全区域监测 ★雷电多发区、山火多发区、污闪多发区等对输电线路运行影响敏感区域监测 ★线路巡线人员管理