输电设备状态监测系统概要设计.doc

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输电设备状态监测系统

概要设计

1 概述 3

1.1. 主要建设内容 3

1.2. 主界面 4

2 输电监测数据功能说明 4

2.1 微风振动监测 4

2.2 导线风偏监测 4

2.3 气象监测 6

2.4 舞动监测 8

2.5 绝缘子泄漏电流监测 9

2.6 绝缘子盐密监测 10

2.7 覆冰与导线张力差监测 12

2.8 杆塔倾斜监测 15

1概述

1.1.主要建设内容

数字化线路管理中心系统是一套输电线路生产管理和辅助决策系统，完成输电线路的安全运行、状态预警、应急管理和仿真培训功能,实现输电线路空间属性和特征属性的结合，实现输电线路状态信息查询、检索、分析、预警功能；建立覆冰区图、舞动区图、滑坡区图、（污区图、雷击区图）等；基于故障分析的辅助决策系统，提高输电线路的管理维护水平。

通过在输电线路上安装输电线路在线监测系统，获取状态检修需要的输电线路的状态参数，结合离线数据，利用状态检修平台，对输电线路进行状态评估，进而给出维修策略及维修计划，为管理者提供辅助决策信息，及时发现和解决线路安全隐患。

对已建成的线路，能够在影像和三维界面展示中融合和链接各类设备台帐、缺陷、各类巡视检修记录和在线监测装置采集的信息，能够满足运行检修维护人员及时掌握现场情况，设备状态及直观、合理安排各项工作。

本系统不仅可为输电线路日常管理提供服务，一旦出现预警信息，还能够实现预警地点的快速定位，及时了解线路运行状态和当地的地理和环境资源。

在辅助决策系统的支持下，对输电线路安全状况及趋势进行准确预测预报，由此制定合理的维护方案，实现线路维修作业最优配置，缩短维护时间，提高工作效率，把线路故障带来的损失减少到最低限度。

1.2.主界面

2输电监测数据功能说明

2.1微风振动监测

微风振动引起的导线疲劳断股严重威胁着输电线路安全运行。

尤其在大跨越上，因档距大、悬挂点高和水域开阔等特点，使风输给导线的振动能量大大增加，导线振动强度较普通档距严重，一旦发生某些线路部件的疲劳损坏，将严重威胁输电线路的安全运行，给国民经济造成重大损失。

采用微风振动在线监测，能有效避免这些情况，并为运行部门建立合理的检修和维护计划提供可靠依据。

系统安装微风振动监测设备，对输电导线的动弯应变值、应变FFT值进行监测，从而得到导线的振幅、频率以及疲劳损伤等数据。

系统获得相关数据后，以曲线图的方式结合输电图形数据进行这些数据的展示，同时可以按时间段等方式查看微风振动历史数据。

2.2导线风偏监测

导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一，常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等严重后果。

由于近些年来我国输电线路发生的风偏闪络跳闸事故较多，导致了线路跳闸停运，给电网的安全稳定运行造成了较大的危害。

采用导线风偏在线监测，便于运行部门在紧急状况下制定应对措施，同时也为线路设计时考虑气候条件、设定预防水平提供可靠依据。

系统安装导线风偏监测设备，对输电导线的导线风偏角、导线倾斜角值进行监测，结合输电图形数据进行展示，同时可以按时间段等方式查看导线风偏历史数据。

2.3气象监测

气象灾害往往对输电线路造成巨大破坏，如微风振动、舞动、风偏、覆冰、污电等现象，大多是受当地恶劣气象环境影响所致。

当地气象台提供对某一个地区的定时定点监测记录并不能完全准确地反映特定输电线路走廊的微气象环境，给输电线路故障判断、预防及研究带来了一定的困难。

采用导线气象环境在线监测，便于运行部门在紧急状况下制定应对措施，同时也可长期积累大量的气象数据，为线路的规划设计及状态检修提供可靠依据。

气象环境监测量值有：

环境温度、环境湿度、风速风向、气压、雨量、光辐射。

气象环境监测风速风向玫瑰图

当系统获得线路中的气象监测数据后，能够按照各个监测位置的具体气象情况，自动生成该线路段的走廊气象情况专题图。

2.4舞动监测

导线舞动是威胁输电线路安全运行的重要因素。

舞动产生的危害是多方面的，诸如：

跳闸、导线电弧烧伤、金具损坏、导线断股、断线、倒塔等。

舞动会造成重大的经济损失和社会影响。

采用导线舞动监测，能获得有关舞动的基本数据，为舞动理论研究、防止舞动方案等提供科学依据。

系统安装导线舞动监测设备，对输电导线的导线综合振动情况进行监测，结合输电图形数据在三维场景内创建舞动数据对象，同时可以按时间段等方式查看导线舞动历史数据。

舞动三维曲线图

舞动二维曲线图

2.5绝缘子泄漏电流监测

绝缘子表面泄漏电流，是电压、气候、污秽等的综合反映，为动态参数，它的最大幅值表征了绝缘子接近损坏的程度，因此可以作为监测系统表征污秽绝缘子运行状态的特征量。

系统对A、B、C三相绝缘子泄漏电流和当前气温、湿度等数据进行监测，使用监测值为纵坐标，监测日期为横坐标，以直观曲线专题图形式展现给用户。

组态图界面

气温曲线图界面

2.6绝缘子盐密监测

由于污秽而引起的绝缘子闪络事故，仅次于雷害事故，而闪络事故的损失却远大于雷害事故。

闪络事故涉及面广、停电时间长、经济损失大，是电网安全发、供电的一大威胁。

而传统的检测方法须到现场逐个、逐段进行检测,耗费大量的人力、物力、财力，但这样仍无法杜绝事故的发生。

系统通过对杆塔绝缘子的盐密值、最大湿度、最小湿度、最大温度、最小温度等信息进行监测，形成当前杆塔绝缘子盐密情况的直观数据展现，并能够与污区专题图结合，生成线路走廊污区情况，便于用户管理。

污区统计区域图

杆塔绝缘子盐密组态图

杆塔绝缘子盐密曲线图

线路走廊污区图

2.7覆冰与导线张力差监测

输电线路的覆冰及其引起的各类冰害事故，严重危害了我国电力系统的安全运行。

冰害事故具有持续时间长、发生频率高、覆盖面积大等特点；微气象地区的严重覆冰会引起输变电设备电气性能和机械性能下降，严重覆冰引起过载荷、不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差，绝缘子串覆冰闪络及覆冰导线舞动是造成覆冰事故的主要原因。

采用覆冰在线监测，为电力行业由计划检修过渡到状态检修提供科学依据，确保电力系统安全经济运行。

系统监测输电导线的综合拉力、绝缘子串风偏角、绝缘子串倾斜角、覆冰厚度、导线不均衡张力差等值，形成线路导线覆冰曲线图，并结合电网空间信息形成电网输电走廊覆冰专题图。

杆塔覆冰和导线不平衡张力差在线监测组态图

杆塔综合拉力曲线图

杆塔不平衡张力差曲线图

杆塔倾斜角曲线图

2.8杆塔倾斜监测

在自然环境和外界条件的作用下，杆塔基础时常会发生滑移、倾斜、沉降、开裂等现象，从而引起杆塔的变形或倾斜。

杆塔倾斜将造成导地线不平衡受力，引起杆塔受力发生变化，造成电气安全距离不够，影响线路正常运行。

采用杆塔倾斜在线监测，能发现人工很难用肉眼观察到的杆塔倾斜微小变化，帮助运行部门及早发现隐患，及时排除故障，从而提高输电线路运行的可靠性。

杆塔倾斜组态图

杆塔倾斜综合倾斜度曲线图

杆塔倾斜顺线倾斜度曲线图