2011.0386浅谈输电线路在线监测技术
朱长荣（唐山供电公司，河北 唐山 063000）
摘要：输电线路在线监测技术集计算机技术、网络技术、传感技术、通讯技术、机械电磁技术等为一体，功能多样，代表了世界在线监测技术的最高水平，性能稳定，可用性很高。文章探讨了输电线路在线监测技术的功能和应用等问题。关键词：输电线路；在线监测技术；瞬间捕捉；覆冰；杆塔倾斜中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374-（2011）09-0086-02由于所处地形复杂，输电线路极易发生险情。以2008年冰灾发生时的湖南省为例，当时有近6000公里的线路出现严重覆冰，平均厚度甚至可以达到40～60mm。在抢险救灾作业过程中，有一些职工为了保障电网安全运行，在复杂的险情中不幸以身殉职。如此严重的冰灾警示我们，必须加大对输电线路在线监测的重视和投入。一、输电线路在线监测技术概述“输电线路在线监测系统”是利用太阳能电池供电，通过无线公网3G/GPRS/EDGE/CDMA1X通信传输方式，对输电线路的远程视频、微气象、杆塔倾斜、防盗报警、覆冰等线路情况进行监测并上传至监控中心。在监控中心不仅看到现场图像，还可以通过各项监测采集的数据实时分析、诊断和预测线路运行状态，采取适当的措施以消除、减轻险情，保证输电线路的安全、稳定运行。该系统集计算机技术、网络技术、传感技术、通讯技术、机械电磁技术等为一体，具备多种功能，代表了世界在线监测技术的最高水平，功能多样，并且性能稳定，可用性很高。下图是高压绝缘子在线监测装置工作的示意图：
图 1 在线监测装置工作示意图从图1可以看出，输电线路在线监测装置是直接安装在线路设备上，对设备运行状态特征可以进行实时记录，再通过通信传输系统将数据传输到数据服务器，最后由操作员进行分析。由此确定设备是否需要维修，以及维修的内容等。当然不能否认的是，监测结果也有局限性，只能作为比较关键的参考。因为这项技术本身以及在线专家诊断系统并不是十分完善，还处于持续研发的阶段。二、输电线路在线监测技术的瞬间捕捉功能与其他故障不同的是，电力设备故障都存在一个潜伏期，不会瞬间发生。如图2所示，故障开始发生时并不能被监测，随着时间延长，故障慢慢演变成潜在故障P点，这时是可以被监测到的，此时可以采取相应技术将故障消灭在萌发阶段。如果没有及时维修，故障会继续发展一直到功能故障F点。如果想检测到故障，必须抓住P到F这一段间隔。因为设备的不同，以及各种故障的不同，P到F这一段间隔的时间是不同的，可能是几小时，也可能是几天，几个月，因而传统的定期维修并不能解决这一问题。而在线监测技术就可以监测整个过程，并及时捕捉P点的出现，及时传递设备信息到终端监控。
特高压输电技术
特高压输电技术是一项能够实现远距离输电的重要技术，它以其高电压、高效率和低损耗的特点，正在成为现代电力系统中的重要组成部分。本文将从特高压输电技术的原理、应用和发展前景等方面进行阐述。
一、特高压输电技术的原理
特高压输电技术是指采用极高的输电电压进行远距离输电的技术，其核心原理是利用高电压降低输电线路上的电流，从而降低传输损耗和线路成本。相比于传统的输电技术，特高压输电技术具有以下几个特点：
1. 高电压：特高压输电技术采用超过1000千伏的高电压进行输电，相较于通常采用的500千伏输电电压，电流相应减小一半，从而降低了传输损耗和线路压降。
2. 高效率：特高压输电技术采用了直流输电方式，相较于交流输电方式，直流输电具有更高的输电效率。此外，特高压输电技术还能够实现多线路并行输电，进一步提高了输电效率。
3. 低损耗：由于采用了高电压和直流输电方式，特高压输电技术能够降低电阻损耗、感应损耗和电容损耗，从而减少了电能的损失和物料的消耗。
二、特高压输电技术的应用
特高压输电技术目前已经广泛应用于各个国家的电力系统中，其应用领域包括远距离输电、风电、太阳能等可再生能源的集中接入以及智能电网的建设等方面。
1. 远距离输电：特高压输电技术能够实现长距离的电能输送，有效解决了远离能源中心地区的能源短缺问题。通过特高压输电线路，能够将发电站产生的电能迅速传输到远离发电站的用电负荷中心，满足远距离电力输送的需求。
2. 可再生能源集中接入：随着可再生能源的发展，特高压输电技术成为其大规模集中接入电网的关键技术。特高压输电技术能够将集中分布的可再生能源的电能汇集起来，并高效地传输到用电负荷中心，实现可持续能源的大规模利用。
3. 智能电网的建设：特高压输电技术也是智能电网建设中不可或缺的一部分。特高压输电线路的建设适应了智能电网对大容量、高效率、低损耗的要求，能够优化电网结构，提高电网的可靠性和稳定性。
特高压变电站GIS局放在线监测技术提升措施及案例分析
冯洋;黄宏华;姜一军;程兴民;周立辉
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2017(53)10
【摘 要】交流特高压GIS设备对气室内局放具有较高的要求,特高频局放在线监测可以对GIS内部情况进行实时监控,但仍存在可靠性差、误报率高等问题。文中阐述了特高压变电站GIS局部放电在线监测技术应用现状和配置情况,对GIS局部放电在线监测系统应用中存在的问题进行了总结,并提出了相应的提升措施。结合某特高压变电站的在线监测应用情况,通过特高压GIS内部局部放电的具体案例,证实GIS局放在线监测系统对于某些GIS设备内部故障具有一定的预见性,在采取提升措施后,结合移动式带电检测技术,可有效发现和跟踪GIS局部放电故障,避免重大设备故障的发生。
【总页数】6页(P227-232)
【关键词】特高压;在线监测;提升措施;GIS;局部放电
【作 者】冯洋;黄宏华;姜一军;程兴民;周立辉
【作者单位】国网浙江省电力公司衙州供电公司;国网浙江省电力公司检修分公司
【正文语种】中 文
【中图分类】TM595
【相关文献】 1.特高压变电站GIS设备SF6在线监测数据分析的高级应用2.分布式暂态过电压在线监测技术在特高压GIS变电站中的应用3.特高压变电站GIS设备SF6在线监测系统分析及应用4.特高频局放在线监测在GIS设备中的应用及案例分析5.特高压变电站GIS设备SF_6在线监测系统分析及应用
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特高压交流GIL输电技术研究及应用
摘要：本文综述了特高压交流输电GIL技术的特点。接下来详细介绍了GIL的一些主要技术，这些技术代表了特高压GIL的结构和技术参数。最后总结并讨论了该技术在项目建设中的成功应用。
关键词：特高压；绝缘设计；通流能力
气体绝缘输电GIL是用SF6、SF6/N2、C4F7N等气体绝缘的电能传输单元，配置于外壳与导电杆的相同轴配置中，传输容量大，损耗小，环境影响小，运行可靠性高，空间节省。主要应用在城市地下管廊输电、水电站和核电站等场景。但是，由于GIL成本高昂，在地理或环境条件有限的情况下，将采用架空输电或高压电缆等方式。
一、特高压交流GIL输电技术主要特点
1.对于特高压交流输电，存在导致网络故障并形成针对特定国家特高压骨干网架，这些弱点专门针对电源分配、负载布点、电源输送、交换等而设计。特高压交流电网提供了更大的电力运营业务、更大的范围和更低的损耗电流，从而减少了输电走廊的设置并满足了电力需求。
2.使用特高压联网，使带电网中线路两端的功能角度差异保持在<20°范围内，从而实现交流同步网络的稳定性能和更稳定的电网的功角生成。
3.对于特高压交流线路，充电无功功率是500 kV线路的五倍，为了有效控制工频过电压，线路必须配备并联电抗器装置，当线路的发送功率发生变化时，送、受端无功均无效。系统故障时电压稳定性是维护稳定配电系统的主要因素。
4.采用1000kV高压输电更为合理，是多馈入的受端电网无功功率和电压稳定的永久可靠保证，为解决500kV短路超标电流和低输电技术问题创造了有利条件。 二、特高压GIL关键技术
1.绝缘施工。GIL使用的绝缘结构包括SF6气体间隙。正确的场强调整是绝缘设计的关键。在合理绝缘设计的基础上，通过抑制金属颗粒进一步提高GIL绝缘性能。间隙设计原则:在气隙设计中，GIL包括壳体外径D和导电杆外径D的选择。GIL为均同轴圆柱形结构，内部电场为微不均匀电场，电场不均匀系数约为1.7。高压开关室的绝缘设计主要取决于雷电冲击的耐受电压。并检查雷电冲击的现场电压SF6 GIL绝缘的工作压力为0.4-0.5MPa，间隙场强为21.2和23.2kv/mm；同时，为了防止导电颗粒的移动，GIL外壳表面的电场电压应小于1kV/mm。此外，在GIL设计中，外壳和导杆外径之间的D/d比通常设计为e，这是最佳的理论比。为了减小固体绝缘支架工作区域的最大强度，或提高GIL的热工性能，必须相应提高该值。绝缘子设计原则:根据结构类型和功能，GIL主要由三支柱(固定或滑动托架)和盆式绝缘子组成。由于GIL绝缘体完全集成在外壳中，表面闪络电压明显低于SF6间隙放电电压，SF6间隙放电电压是GIL绝缘的薄弱环节，应控制雷电电压下的强场强。影响GIL绝缘子表面闪烁的因素包括绝缘子结构、材料、表面状况(污垢、划痕、粗糙度)、颗粒污染等复杂性。请特别注意3个组合部分:绝缘材料、绝缘结构、SF6气体。合理设计可以有效降低电场集中，提高绝缘子运行的可靠性。优化设计三支柱绝缘子。GIL绝缘的设计与优化着重于绝缘的设计和形式。考虑到绝缘子表面设计场强度控制、嵌入式场强的强度控制，应通过电场仿真控制优化绝缘子设计。
