碳纖維導(dǎo)線具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高壓輸電線路。然而，傳統(tǒng)的碳纖維導(dǎo)線無法實(shí)現(xiàn)對線路的實(shí)時監(jiān)測和故障診斷。為了解決這一問題，我國科研人員在碳纖維導(dǎo)線中嵌入了光纖，使得導(dǎo)線具有了光電轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)了對線路的在線監(jiān)測。
近日，河北省海興縣成功投用了國內(nèi)首條含內(nèi)置光纖的智慧型碳纖維導(dǎo)線——110千伏邊山線。該導(dǎo)線是首條將光纖植入碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線中進(jìn)行輸電線路監(jiān)測的導(dǎo)線，為電網(wǎng)輸電線路智慧化運(yùn)維開辟了新的技術(shù)路徑。
據(jù)了解，碳纖維導(dǎo)線具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。而內(nèi)置光纖的應(yīng)用則可以實(shí)現(xiàn)對輸電線路的實(shí)時監(jiān)測和故障診斷，提高輸電線路的安全性和可靠性。
海興縣位于河北省東南部，東臨渤海，擁有較長海岸線，受氣候影響，易出現(xiàn)大風(fēng)天氣，覆冰舞動情況較為常見。傳統(tǒng)輸電線路預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)是在線路上加裝線夾測溫、觀冰精靈、舞動監(jiān)測等狀態(tài)在線監(jiān)測裝置，安裝過程復(fù)雜且無法監(jiān)測導(dǎo)線溫度等實(shí)時狀態(tài)量。
為此，國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院制出基于光纖的碳纖維復(fù)合芯智慧導(dǎo)線。“該導(dǎo)線通過解析回傳的光信號，對導(dǎo)線溫度、振動、微應(yīng)變等狀態(tài)量進(jìn)行量測，實(shí)現(xiàn)輸電線路本體狀態(tài)實(shí)時在線監(jiān)測?！毖芯吭杭夹g(shù)負(fù)責(zé)人賈伯巖介紹，與常規(guī)輸電導(dǎo)線相比，智慧型碳纖維導(dǎo)線具有熱穩(wěn)定性高、重量輕、輸送容量大等優(yōu)點(diǎn)，是輸電線路增容改造、應(yīng)對輸電走廊資源緊張局面的有效手段之一。
“通過傳統(tǒng)方式，輸電運(yùn)維人員無法準(zhǔn)確監(jiān)測導(dǎo)線內(nèi)部狀態(tài)量，而現(xiàn)在結(jié)合加裝的多參量分布式光纖信號監(jiān)測裝置以及配套設(shè)備，可以在后臺系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)百米外的輸電線路情況，如遇人為或自然災(zāi)害、線路故障等情況，能夠及時做出風(fēng)險預(yù)警，并識別線路故障類型，大大縮短運(yùn)維搶修時間，提高供電可靠性?！睖嬷莨╇姽驹O(shè)備部副主任徐洪福說。
下一步，技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)將根據(jù)110千伏邊山線地區(qū)的地理環(huán)境特點(diǎn)，進(jìn)一步研究智慧導(dǎo)線覆冰舞動、振動的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用，未來還將通過接入氣象大數(shù)據(jù)、激光點(diǎn)云，融合高清遙感衛(wèi)星影像、地圖數(shù)據(jù)，并疊加電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升輸電線路風(fēng)險防控水平和可靠性，為加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供技術(shù)支持。
邊山線的投用標(biāo)志著我國在高壓輸電領(lǐng)域邁出了重要一步。未來，隨著科技的不斷發(fā)展和應(yīng)用的深入推廣，相信會有更多的智能型輸電線路投入到實(shí)際運(yùn)行中，為我國的能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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