输电线路覆冰在线监测系统

高压输电线路覆冰在线监测系统一、概述高压输电线路覆冰在线监测系统是温度、湿度、风速、风向等诸多因素共同影响的结果，并通过导线舞动、导线悬垂改变、相间安全距离减小、对连接点处产生剪切力和拉力、不平衡张力对杆塔及导线产生拉拽和振动等现象影响线路的安全。

高压输电线路覆冰在线监测系统，采用准确的监测分析方法和实用的数学模型，对输电线路覆冰状态进行实时监测，能够对在恶劣大气环境中运行的高压输电线路及变电站绝缘子的覆冰（雪）情况进行在线监测。

系统通过无线接力、3G/GPRS/EDGE/CDMA1X网络对数据进行传输，专家分析系统综合温度、湿度、风速、风向、气压、拉力、倾角等参数，判断绝缘子的运行状况是否安全，有无发生冰闪的可能，并结合现场图像可直观的看到线路覆冰（雪）程度，再附以风速及定位系统发回的杆塔位移量，可推测出该段输电线路发生“鞭击现象”的可能性，对存在不安全因素的输电线路及时进行多种方式报警，指导检修和清扫。

并对其覆冰（雪）的发展趋势加以分析，为决策指挥提供依据。

二、设备示意图三、主要功能1、具有对导地线覆冰状态的实时监测和组态显示。

2、利用运营商已有的3G/GPRS/EDGE/CDMA1X网络构建远程数据传输通道，实现输电线路在线监测系统监控中心可以实时监测远端现场的数据。

3、前置机子系统模块可以有效的连接现场系统，获得数据并实现数据存储/转发到输电线路在线监测系统。

4、数据采集前端为扩展工业级产品，适用于各种恶劣的气候环境。

5、实时数据监测结合可视视频画面，清楚的了解现场的覆冰状况。

6、系统采用了多层屏蔽技术建造，机壳及传感器外壳采用防磁金属材料，有效屏蔽电磁干扰。

数据传输线缆采用3层屏蔽室外线缆，各种接头采用金属航空头，屏蔽、防水、防尘、连接可靠。

极强的抗干扰、抗雷击、确保系统运行稳定可靠。

7、防雷及防线路闪络设计，机壳经过杆塔与大地连接，各种传感器全部采用防雷器件。

8、系统采用低功耗设计，动态调整设备功耗达到节电要求。

输电线路在线监测1．SC-FP 输电线路风偏在线监测系统SC-FP系统概述：输电线路风偏在线监测系统能够对输电线路的绝缘子串风偏角、摇摆角和导线风偏角、摇摆角以及现场温度、风速、风向等微气象参数进行实时监测，并可根据监测点需要，选配视频录像监控功能。

国内首创采用光电子传感技术。

输电线路风偏在线监测系统主要由四部分组成，包括导线风偏监测仪、气象环境观测站、线路监测基站和当地监测中心（远程监测中心）。

当地监测中心只设置一个，能同时满足多个现场的不同监测系统的数据的处理和分析。

在线路的风偏事故多发地段应用输电线路风偏在线监测系统，通过监测中心对送电线路所经区域气象资料的观测、记录、收集，积累运行资料，完善风偏计算方法，同时准确地记录输电线路杆塔上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等，为制定合理的设计标准提供技术数据。

对提高线路的现代化管理水平，具有重要的意义。

☆ SC-FP系统特点：1、具有加电自启动、在线自诊断功能；2、数据暂存功能，可以在通讯异常时能存储3天以上的数据；3、设备采用休眠、待机、定时传输相结合的低功耗模式设计，测量精度高；4、数据采集前端采用多层屏蔽、抗干扰、抗雷击技术、确保系统运行稳定可靠；5、后台软件根据用户需求，系统运行参数、报警参数、数据采集密度等可以远程设置；6、对监测的数据进行统计、分析和输出，能以数字列表、曲线和图表的形式显示相关参数；7、具有数据采集、测量和通信功能，通过通信网络将测量结果传输到后端综合分析软件系统；8、设备设计合理免维护，可带电安装，安装后不会对线路自身结构特性和后期运行维护造成安全隐患；☆ SC-FP主要技术参数：◆使用范围：10～750KV以上；◆监测数据：绝缘子串导地线出口处或转角塔跳线最低点的风偏角和仰角；◆风偏角：－90°～＋90°测量精度：±0.01°；◆仰角：－90°～＋90°测量精度：±0.01°；◆工作线路电压： 10～750KV以上；◆工作线路电流：≤ 1500A（指单导线或分裂导线子导线）；◆监测单元运行环境温度：-40℃～+85℃；◆监测单元运行环境湿度：不大于98％RH；◆监测主机电源：太阳能+蓄电池；◆监测主机无阳光情况下可连续运行时间：>30天；◆通讯方式：GSM/GPRS/CDMA无线通信；◆防护等级：IP65；◆蓄电池使用寿命：5年以上。

高压输电线路在线监测系统详细介绍高压输电线路在线监测系统是直接安装到输电线路设备上可实时记录表征设备运行状态特征的测量，传输河诊断的系统。

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的有效方法，通过输电线路状态监测参数的分析，可以及时判断输电线路故障预警方案，便于采取绝缘子清扫，覆冰线路融冰等措施。

降低输电线路事故发生的可能性。

高压输电线路发展阶段●带电测试阶段。

其实于70年代左右，当时只是为了不停电而对输电线路某些绝缘参数（如泄漏电流）直接测量，设备简单，灵敏度低。

●从80年代开始，出现了各种专用的带电测试仪器，使在线监测技术从传统模式走向数字量化，使用传感器将被测量的参数直接转换成电器信号。

●90年代随着计算机的推广使用，出现了以计算机技术为核心的微机多功能绝缘监测系统。

到目前为止，大量的在线监测技术已在高压输电线路中得到了广泛的应用。

在我国很多地区的供电企业都开展了这个项目工作。

高压输电线路在线监测状态检修的特点● 1.实时性：输电线路在线监测技术对设设备的状态实时监测，不受设备运行情况和时间限制，随时监测设备的运行状态，一旦发现问题，及时跟踪和检测，对保证电网安全更有意义。

●真是性:高压输电线路在线监测在运行状态下的参数进行分析，监测的结果符合是实事求是的情况，更加真是全面。

●提高设备供电的可能性：由于是实时监测，可以减少电力人员巡视，查找时间。

可以提高电力部门全员劳动生产力。

高压输电线路在线监测的技术和应用1、微气象监测系统输电线路由于其分散性特点，所处环境变化较多，极易由风偏、雷击、污秽等引起线路故障，特别是局部环境的变化及时掌握更需要在线数据的监测。

微气象监测系统主要对输电线路走廊微气象环境数据进行在线监测等，能将所测监测点温度、湿度、风速、风向、气压、雨量、光辐射等气象参数及严密数据进行分析。

通过定期数据传送，使线路技术人员根据数据曲线能及时掌握线路运行环境的气候变化规律，以便采取相应的措施(比如：雷区安装氧化锌避雷器、污秽区采取调爬等)防止线路发生停电事故。

电力OPGW光缆覆冰性能研究及在线监测技术应用电力OPGW光缆是一种用于输电线路的光纤通信电缆，因其覆盖在输电线路上，通常暴露在恶劣的环境中。

在冬季寒冷的气候条件下，光缆表面容易结冰，这可能会对光缆的性能和通信传输造成影响。

对电力OPGW光缆的覆冰性能研究以及在线监测技术的应用显得非常重要。

1. 超高压输电线路的冰灾影响在我国，冰灾是导致输电线路事故的主要原因之一。

当输电线路遭遇大范围的冰灾时，冰覆盖在光缆上可能导致光缆的张力增大，并且由于冰的重量使得光缆跳闸，对电网运行安全带来极大隐患。

冰覆盖也可能导致光缆的振动增大，甚至引起光缆的断裂。

2. 光缆的覆冰性能研究基于实际工程需要，研究人员通过对电力OPGW光缆的覆冰性能进行大量试验和分析，得出了一系列关于光缆在不同冰雪条件下的性能参数。

这些参数包括光缆覆冰质量、覆冰形态以及覆冰对光缆张力和振动的影响等，为电网管理部门提供了重要的参考依据。

1. 传感器技术针对电力OPGW光缆的覆冰性能，研究人员逐渐将传感器技术应用于实际监测中。

通过在光缆上安装温度、湿度、风速和冰厚传感器等设备，可以实时监测光缆表面的温度、湿度和冰厚等参数，为电力设备管理者提供重要数据支持。

2. 基于大数据的监测系统基于大数据技术的光缆覆冰监测系统具备实时性强、数据准确性高的特点。

该系统利用大数据分析技术，通过收集光缆覆冰数据并结合气象数据和输电线路负荷数据，实时分析光缆覆冰情况，提供预警和预测，帮助电网管理者及时采取措施，确保输电线路的安全运行。

三、结语电力OPGW光缆的覆冰性能研究及在线监测技术的应用对于电力输电线路的安全运行具有重要意义。

未来，随着科技的不断发展和进步，相信这些技术将会得到更广泛的应用，为电力输电线路的安全运行提供更加完善的保障。

系统概述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。

本系统采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器，能同步采集拉力和倾角数据，减少了设备和线缆数量，方便安装维护，提高了测量精度。

此做法为属国内首创。

该系统采用太阳能电池板+蓄电池供电，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。

系统组成本系统由若干监测子站和服务器组成。

其中，监测子站部署在电力杆塔上，其自身又由监测子站主机和一系列数据采集单元等组成。

监测子站主机内置GPRS/3G网络通信模块、充电控制器等，监测子站负责从各采集单元接收数据，并将其通过GPRS/3G网络发送给远程服务器。

数据采集单元包括拉力/倾角采集单元、微气象采集单元、图像采集单元等。

服务器部署在监控中心机房内，能够集中显示所辖各高压输电线路杆塔周围的现场导线覆冰状况，并能对各监测子站进行远程操作。

在服务器上主要运行服务器软件、数据库，需要配备的设备包括防火墙、宽带连接、UPS电源等。

产品特性采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器，能同步采集拉力和倾角数据，减少了设备和线缆数量，方便安装维护，提高了测量精度。

此做法属国内首创，其它公司的覆冰监测产品均为采用分立的倾角传感器和拉力传感器。

通信方式灵活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G网络；为工业级产品，采用防水金属外壳，适用于各种恶劣的气候环境；系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；配备完善的后台软件，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对覆冰状态进行趋势分析；满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q / GDW 242-2010）。

输电线路覆冰监测研究综述(华南理工大学电力学院, 广州, 510640)摘要：输电线路覆冰现象在我国较为普遍，严重影响电力系统运行。

为防止输电线路覆冰现象，国内外对此进行了长期研究，并取得一定研究成果。

本文对输电线路覆冰监测方法进行综述，分别说明其工作原理，深入分析各自的有点和不足，为工程应用进行有效指导。

最后对输电线路覆冰监测研究方向进行几点展望展望。

关键词：输电线路，覆冰监测，力学模型，图像处理，研究综述Abstract:The phenomenon of transmission line icing is more common in our country,witch seriously affects the power system’s operation. To prevent transmission line Icing phenomenon, home and abroad this long-term research and made some research.this paper summary Transmission Line monitoring methods,respectively their working principle,in-depth analysis of each a little and inadequate,for engineering application effective instruction.Finally, the Transmission Line Monitoring of direction points Prospects Looking.Key words：transmission line,iced monitoring,Mechanical model,Image processing,Research0 前言我国输电线路的覆冰现象已经十分普遍。

浅析架空输电线路导线覆冰在线监测系统摘要：架空输电线路覆冰导致的灾害一直侵蚀着我国电力网络系统。

而随着特高压远距离输电线路的不断建设与发展以及国家发展战略—“西电东送”的落实与完善，架空输电线路分布的区域越来越广泛，其输电走廊穿越的许多区域往往具有地形复杂，环境恶劣的特点，在严冬及初春季节易遭受冰雪灾害的影响—输电导线覆冰，这将增大线路的机械载荷，并引发导线舞动、断线倒塔以及绝缘子冰闪等现象，进而发展成大范围跳闸停电事故，使国家和人民遭受巨大经济损失。

因此，输电线路的覆冰状态在线监测的研究工作是我国电网实现跨越性建设和发展急需解决的课题，具有至关重要的意义和研究价值。

关键词：架空输电线路；导线覆冰；在线监测系统1架空输电线路导线覆冰的形成通常情况下导线表面产生覆冰的基本物理过程可以描述为:在冬季或早春时节，当温度降低到-5－0，风速处于3-15m/s时，若有雾或者毛毛细雨出现，将在导线表面上凝结形成雨淞，如果温度突然上升，雨淞就将会初步融化，若遇到天气持续转晴，初步形成的覆冰就将进一步融化并消失；如果遭遇天气陡然性地变冷，空气温度降低，雨雪纷飞，飘雪和冻雨就会粘在刚刚形成地雨淞表面上快速增长，形成较厚冰层，若气温继续下降到-15－-18，原来的冰层上将有雾淞出现并累积。

这个过程将导致在电线表面形成雨淞一雾淞的不断累积。

在这个过程中，如果天气反复发生变化，冰融化将加剧冰的密度。

这种反复变化的天气条件将导致雨淞和雾淞地交替重叠产生并累积，最终形成混合淞。

导线表面积覆的冰一般情况下不是均匀的，形状并不是理想的圆形，其形状主要有椭圆形、D形以及松针状等。

覆冰起初是在输电导线的迎风面上出现生长，如果风向不发生很大改变，导线迎风面上的覆冰将会进一步得到增加，愈来越厚;当此面上的冰层厚度累积到达了一定值，它的质量满足导线发生扭转的条件，这时导线上的主要覆冰面将发生变化，覆冰在此面上形成并增加，这样就会最终在输电线表面上形成近似圆形或椭圆形的覆冰，一般来说直径较小的导线其表面上的覆冰近似呈圆形状，而对于直径值较大的导线，其表面覆冰形状大多呈椭圆形;如果导线不发生扭转现象，则表面上的覆冰近似呈D形状。

微探架空输电线路覆冰在线监测装置及防护措施随着我国电网建设的不断发展和升级，地域和环境条件越来越复杂，防冰工程安全运行的难度也越来越大。

输电线路遭受覆冰的情况经常发生，且大量的覆冰会对电力系统的正常运行产生严重影响甚至导致系统的瘫痪。

因此，研发行业的相关技术装置和针对性的防护方案迫在眉睫。

为了解决这一问题，工程技术人员们开展研究，采用智能化监测措施，开发相应的在线监测装置。

同时，为了更好的保护输电线路，需要采取合适的防护措施以避免覆冰损害。

针对架空输电线路的情况，工程技术人员们开发出了适用于在运行中检测输电线路覆冰情况的在线监测装置。

该监测装置可实时监测输电线路的覆冰情况，精确测量冰层的厚度、松散程度等参数。

同时，装置也能够对于线路温度、风速等环境因素的变化情况进行监测，从而保障电力系统的安全运行。

监测装置采用微小探头技术，操作方便，安装简易，不需要对输电线路进行任何破坏性的改造。

装置可以实时传输监测数据，同时具有智能化判断分析功能，从而进一步确保监测的准确性和即时性。

二、防护措施为了更好地保障输电线路的正常运行，防止覆冰的影响，需要采取适当的防护措施。

在输电线路防冰工程中，使用的防冰措施主要有以下几种：1.在输电线路导线上设置防冰装置通过将特定材料或阻挡装置挂在输电线路导线上，使其冰雪难以在导线上形成附着，进而防止覆冰。

比较常用的防冰装置有防线风筒、防啮齿套管、防冰刮刀等。

通过在输电线路杆塔上设置防冰装置，可以避免因为杆塔处的覆冰导致线路掉线的问题。

在杆塔上设置的防冰装置通常包括防霰弹塔帽、防冰雕刻形状等。

3.定期进行覆冰检测和清理定期对输电线路进行覆冰检测和清理，能够及时发现和处理覆冰情况，从而避免因为残留的覆冰体导致杆塔倒塌或者线路断电的问题。

综上所述，针对电力系统所需处理的覆冰问题，工程技术人员们开发了适用于在线监测输电线路覆冰情况的微探架空输电线路覆冰在线监测装置，也一并提供了相应的防冰工程解决方案，以保证输电线路的正常运行和电力系统的稳定供电。