杆塔倾斜在线监测系统在山西电网的应用

摘 要：随着在线监测技术的日益成熟，杆塔倾斜监测装置已经在山西电网开始大规模应用。为了能更好地反映杆塔的实际倾斜情况，实现在线监测系统的实用化，文章对山西的65套杆塔倾斜系统进行了初始值设置，使其数据测量准确度大幅提高，并成功地分析了山西某一杆塔的的倾斜情况。
　　关键词：杆塔倾斜；在线监测；输电线路
　　1 概述
　　随着我国工业化日趋成熟和电力设备智能升级改造的不断深化，电网运行逐步向智能化、节约化的经营模式转变，输变电设备的智能化运行监控管理就成为升级改造的重要环节。尤其是“状态检修”的提出，改变了以往电力设备定期检修的运维方式，依靠设备的状态评价结果作为检修依据。输变电在线监测系统的运行，不仅可以节约了大量人力巡视设备的成本，而且可以对电力设备实时监控，提供设备状态评价依据，掌握故障发生的全部过程，对潜在故障进行预警分析。
　　山西省是全国闻名的煤炭之乡，在大力开采矿产资源的背后，造成全省矿区内的采空面积逐步扩大，而采空区域内地面杆塔易形成倾斜甚至塌陷，这势必造成电力环网重大安全事故的发生。由于输电线路杆塔数量大、范围广，导致杆塔倾斜的因素多，仅靠输电巡线人员的日常检查很难及时和准确地发现杆塔的倾斜故障。此外，输电线路杆塔倾斜多为隐性故障，常规目视巡线不易及时发现。因此，迅速确定杆塔倾斜或塌陷并预警就有着重大意义和必要性。
　　山西各地市公司应用杆塔倾斜在线监测系统对位于不良地质区（采空区、滑坡区、高盐冻土区等）的高压输电线路杆塔的倾斜状态进行监测；系统通过GSM/SIM方式对数据进行传输，后台软件综合各种参数，对超标杆塔倾斜状况及时进行多种方式预报警，指导线路检修和维护工作。目前山西状态监测系统中共有65套杆塔倾斜监测装置，其分布在全省各个重要输电线路上，实现了以上线路的实时监测，为线路运维人员提供了大量检修依据。
　　2 杆塔倾斜监测原理及运用
　　2.1 系统原理
　　系统主要部分由前端采集设备和后台设备（接收基站和计算机）构成。主要工作原理：前端采集设备里的传感器将采集的数据经单片机CPU处理，筛选后的数据整理打包下发给通信模块，通信模块将数据传回后台的接收基站；基站将数据输入计算机，通过软件分析，绘制出曲线图，得出判断。如果发现异常情况，可及时进行多种方式预报警。
　　目前杆塔倾斜监测装置依据其倾角传感器可以测得顺线路方向的倾斜角？兹x和横线路方向的倾斜角？兹y。其中，X轴向设定：人面向杆塔大号侧顺线方向定位X轴正方向；Y轴向设定：人面向杆塔大号侧横向右方向作为Y轴正方向。
　　顺线倾斜度Gx为杆塔沿线路方向的倾斜值与监测点地面高度之比。横向倾斜度Gy为杆塔在垂直于线路方向的倾斜值与监测点地面高度之比。它们与倾斜角之间的关系如式（1）、（2）：