輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

1、輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)1概述31.1.主要建設(shè)內(nèi)容31.2.主界面42輸電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)功能說明42.1微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)42.2導(dǎo)線風(fēng)偏監(jiān)測(cè)42.3氣象監(jiān)測(cè)62.4舞動(dòng)監(jiān)測(cè)82.5絕緣子泄漏電流監(jiān)測(cè)92.6絕緣子鹽密監(jiān)測(cè)102.7覆冰與導(dǎo)線張力差監(jiān)測(cè)122.8桿塔傾斜監(jiān)測(cè)151 概述1.1. 主要建設(shè)內(nèi)容數(shù)字化線路管理中心系統(tǒng)是一套輸電線路生產(chǎn)管理和輔助決策系統(tǒng)，完成輸電線路的安全運(yùn)行、狀態(tài)預(yù)警、應(yīng)急管理和仿真培訓(xùn)功能,實(shí)現(xiàn)輸電線路空間屬性和特征屬性的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)輸電線路狀態(tài)信息查詢、檢索、分析、預(yù)警功能；建立覆冰區(qū)圖、舞動(dòng)區(qū)圖、滑坡區(qū)圖、（污區(qū)圖、雷擊區(qū)圖）等；基于故障分析的輔助決策系統(tǒng)，提高輸電

2、線路的管理維護(hù)水平。通過在輸電線路上安裝輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，獲取狀態(tài)檢修需要的輸電線路的狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合離線數(shù)據(jù)，利用狀態(tài)檢修平臺(tái)，對(duì)輸電線路進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，進(jìn)而給出維修策略及維修計(jì)劃，為管理者提供輔助決策信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決線路安全隱患。對(duì)已建成的線路，能夠在影像和三維界面展示中融合和鏈接各類設(shè)備臺(tái)帳、缺陷、各類巡視檢修記錄和在線監(jiān)測(cè)裝置采集的信息，能夠滿足運(yùn)行檢修維護(hù)人員及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，設(shè)備狀態(tài)及直觀、合理安排各項(xiàng)工作。 本系統(tǒng)不僅可為輸電線路日常管理提供服務(wù)，一旦出現(xiàn)預(yù)警信息，還能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)警地點(diǎn)的快速定位，及時(shí)了解線路運(yùn)行狀態(tài)和當(dāng)?shù)氐牡乩砗铜h(huán)境資源。在輔助決策系統(tǒng)的支持下，對(duì)輸電線路安全

3、狀況及趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，由此制定合理的維護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)線路維修作業(yè)最優(yōu)配置，縮短維護(hù)時(shí)間，提高工作效率，把線路故障帶來的損失減少到最低限度。1.2. 主界面2 輸電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)功能說明2.1 微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)微風(fēng)振動(dòng)引起的導(dǎo)線疲勞斷股嚴(yán)重威脅著輸電線路安全運(yùn)行。尤其在大跨越上，因檔距大、懸掛點(diǎn)高和水域開闊等特點(diǎn)，使風(fēng)輸給導(dǎo)線的振動(dòng)能量大大增加，導(dǎo)線振動(dòng)強(qiáng)度較普通檔距嚴(yán)重，一旦發(fā)生某些線路部件的疲勞損壞，將嚴(yán)重威脅輸電線路的安全運(yùn)行，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成重大損失。采用微風(fēng)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，能有效避免這些情況，并為運(yùn)行部門建立合理的檢修和維護(hù)計(jì)劃提供可靠依據(jù)。系統(tǒng)安裝微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)輸電導(dǎo)線的動(dòng)彎應(yīng)變值、應(yīng)變

4、FFT值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而得到導(dǎo)線的振幅、頻率以及疲勞損傷等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)后，以曲線圖的方式結(jié)合輸電圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行這些數(shù)據(jù)的展示，同時(shí)可以按時(shí)間段等方式查看微風(fēng)振動(dòng)歷史數(shù)據(jù)。2.2 導(dǎo)線風(fēng)偏監(jiān)測(cè)導(dǎo)線風(fēng)偏是威脅架空輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一，常常造成線路跳閘、導(dǎo)線電弧燒傷、斷股、斷線等嚴(yán)重后果。由于近些年來我國(guó)輸電線路發(fā)生的風(fēng)偏閃絡(luò)跳閘事故較多，導(dǎo)致了線路跳閘停運(yùn)，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了較大的危害。采用導(dǎo)線風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)，便于運(yùn)行部門在緊急狀況下制定應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)也為線路設(shè)計(jì)時(shí)考慮氣候條件、設(shè)定預(yù)防水平提供可靠依據(jù)。系統(tǒng)安裝導(dǎo)線風(fēng)偏監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)輸電導(dǎo)線的導(dǎo)線風(fēng)偏角、導(dǎo)線傾斜角值進(jìn)行監(jiān)

5、測(cè)，結(jié)合輸電圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，同時(shí)可以按時(shí)間段等方式查看導(dǎo)線風(fēng)偏歷史數(shù)據(jù)。2.3 氣象監(jiān)測(cè)氣象災(zāi)害往往對(duì)輸電線路造成巨大破壞，如微風(fēng)振動(dòng)、舞動(dòng)、風(fēng)偏、覆冰、污電等現(xiàn)象，大多是受當(dāng)?shù)貝毫託庀蟓h(huán)境影響所致。當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)提供對(duì)某一個(gè)地區(qū)的定時(shí)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)記錄并不能完全準(zhǔn)確地反映特定輸電線路走廊的微氣象環(huán)境，給輸電線路故障判斷、預(yù)防及研究帶來了一定的困難。采用導(dǎo)線氣象環(huán)境在線監(jiān)測(cè)，便于運(yùn)行部門在緊急狀況下制定應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)也可長(zhǎng)期積累大量的氣象數(shù)據(jù)，為線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)及狀態(tài)檢修提供可靠依據(jù)。氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)量值有：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速風(fēng)向、氣壓、雨量、光輻射。 氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)風(fēng)速風(fēng)向玫瑰圖當(dāng)系統(tǒng)獲得線路中的氣象

6、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，能夠按照各個(gè)監(jiān)測(cè)位置的具體氣象情況，自動(dòng)生成該線路段的走廊氣象情況專題圖。2.4 舞動(dòng)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線舞動(dòng)是威脅輸電線路安全運(yùn)行的重要因素。舞動(dòng)產(chǎn)生的危害是多方面的，諸如：跳閘、導(dǎo)線電弧燒傷、金具損壞、導(dǎo)線斷股、斷線、倒塔等。舞動(dòng)會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。采用導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)，能獲得有關(guān)舞動(dòng)的基本數(shù)據(jù)，為舞動(dòng)理論研究、防止舞動(dòng)方案等提供科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)安裝導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)輸電導(dǎo)線的導(dǎo)線綜合振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)合輸電圖形數(shù)據(jù)在三維場(chǎng)景內(nèi)創(chuàng)建舞動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)象，同時(shí)可以按時(shí)間段等方式查看導(dǎo)線舞動(dòng)歷史數(shù)據(jù)。舞動(dòng)三維曲線圖舞動(dòng)二維曲線圖2.5 絕緣子泄漏電流監(jiān)測(cè)絕緣子表面泄漏電流，是電壓、氣候、污穢

7、等的綜合反映，為動(dòng)態(tài)參數(shù)，它的最大幅值表征了絕緣子接近損壞的程度，因此可以作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)表征污穢絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的特征量。系統(tǒng)對(duì)A、B、C三相絕緣子泄漏電流和當(dāng)前氣溫、濕度等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使用監(jiān)測(cè)值為縱坐標(biāo)，監(jiān)測(cè)日期為橫坐標(biāo)，以直觀曲線專題圖形式展現(xiàn)給用戶。組態(tài)圖界面氣溫曲線圖界面2.6 絕緣子鹽密監(jiān)測(cè)由于污穢而引起的絕緣子閃絡(luò)事故，僅次于雷害事故，而閃絡(luò)事故的損失卻遠(yuǎn)大于雷害事故。閃絡(luò)事故涉及面廣、停電時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)損失大，是電網(wǎng)安全發(fā)、供電的一大威脅。 而傳統(tǒng)的檢測(cè)方法須到現(xiàn)場(chǎng)逐個(gè)、逐段進(jìn)行檢測(cè),耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，但這樣仍無法杜絕事故的發(fā)生。系統(tǒng)通過對(duì)桿塔絕緣子的鹽密值、最大濕度、最小

8、濕度、最大溫度、最小溫度等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，形成當(dāng)前桿塔絕緣子鹽密情況的直觀數(shù)據(jù)展現(xiàn)，并能夠與污區(qū)專題圖結(jié)合，生成線路走廊污區(qū)情況，便于用戶管理。污區(qū)統(tǒng)計(jì)區(qū)域圖桿塔絕緣子鹽密組態(tài)圖桿塔絕緣子鹽密曲線圖線路走廊污區(qū)圖2.7 覆冰與導(dǎo)線張力差監(jiān)測(cè)輸電線路的覆冰及其引起的各類冰害事故，嚴(yán)重危害了我國(guó)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。冰害事故具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)生頻率高、覆蓋面積大等特點(diǎn)；微氣象地區(qū)的嚴(yán)重覆冰會(huì)引起輸變電設(shè)備電氣性能和機(jī)械性能下降，嚴(yán)重覆冰引起過載荷、不均勻覆冰或不同期脫冰引起張力差，絕緣子串覆冰閃絡(luò)及覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)是造成覆冰事故的主要原因。采用覆冰在線監(jiān)測(cè)，為電力行業(yè)由計(jì)劃?rùn)z修過渡到狀態(tài)檢修提供科學(xué)依據(jù)，確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)輸電導(dǎo)線的綜合拉力、絕緣子串風(fēng)偏角、絕緣子串傾斜角、覆冰厚度、導(dǎo)線不均衡張力差等值，形成線路導(dǎo)線覆冰曲線圖，并結(jié)合電網(wǎng)空間信息形成電網(wǎng)輸電走廊覆冰專題圖。桿塔覆冰和導(dǎo)線不平衡張力差在線監(jiān)測(cè)組態(tài)圖桿塔綜合拉力曲線圖桿塔不平衡張力差曲線圖桿塔傾斜角曲線圖2.8 桿塔傾斜監(jiān)測(cè)在自然環(huán)境和外界條件的作用下，桿塔基礎(chǔ)時(shí)常會(huì)發(fā)生滑移、傾斜、沉降、開裂等現(xiàn)象，從而引起桿塔的變形或傾斜。桿塔傾斜將造成導(dǎo)地線