【摘 要】 针对支撑式架空管母因为恶劣天气等原因，经常会出现管母与线夹间卡死、顶死，甚至出现脱落的现象，利用先进的激光测距技术、光纤通信技术、基于DSP数据采集、传输、控制技术，设计了基于光纤位移传感器的管母位移在线监测系统，并应用于湖北咸宁220kV茶庵岭变电站110kV管母位移的在线监测，实践证明该系统监测效果良好，具有很好的推广应用价值。 

　　【关键词】 支撑式架空管母；在线监测；光纤位移传感器；DSP 

　　1. 引言 

　　管母线主要用于电网输电导线与变电站变压器之间的连接导体、输电线路中的跳线、电力设备中的连接导体以及大电流直流融冰装置中作过流导体，是取代传统的矩形、槽形、棒形母线和软导线的全新导体，是电力输变电系统中关键的设备（材料）之一，对输变电系统及电力设备的安全、可靠运行起着至关重要的作用[1]。如图1所示，管母线在电力变电站中应用广泛。 

　　支柱瓷瓶用来支撑金具；管母安装在金具上，管母与金具之间可以相对滑动；同一相线路的两根管母通过伸缩节连接，保证管母热胀冷缩时不会卡死。支撑式架空管母在电力变电站应用广泛，由于这类管母长度较长，自身的热胀冷缩、恶劣天气等原因，都可能引起管母从支撑架脱落、拉断支柱瓷瓶等故障，造成严重后果。1998年3月19日2时23分，咸宁电力局所属220 kV汪庄余变电站220kV母差保护动作，引起汪09开关和汪03开关跳闸，造成220kV2号母线和1号母线失压。主要原因是地刀支柱瓷瓶在大风下断裂损坏引起的管母的落地[2]。2003年元月4日12：45，220kV华容变主控室警铃骤响，现场检查发现220kV1号母线西侧V相接地器支柱瓷瓶断裂，母线落到构架上。5日8：05，检查发现1号母线西侧U相瓷瓶倒塌，1号母线东侧W相接地器支柱瓷瓶也已损伤。管母在与支持管母的固定金具的接触面上有严重的摩擦拉伤痕迹，这说明在运行中支持管母的固定金具把管母卡得过紧[3]。2011年10月12日00：37，赣州500千伏变电站220千伏Ⅱ母母差保护动作，现场检查发现，220kV赣龙Ⅰ线211断路器B相与电流互感器之间的跨路管母脱落[4]。 

　　2. 支撑式管母脱落原因分析 

　　造成管母线脱落的主要原因如下： 

　　（1）管母一般放置在固定金具上面，支持管母的固定金具把管母卡得过紧，或金具与管母发生锈死，导致管母热胀冷缩时的应力拉断支柱瓷瓶[3，4]。 

　　（2）由于恶劣天气，导致管母离开原来的平衡位置。如：大风吹力造成管母摆动并产生共振，造成支柱瓷瓶断裂[2]。 

　　（3）其他外力造成管母脱离原来位置。 

　　上述故障的产生，可能会造成大面积停电，造成很大的经济损失，甚至造成人员伤忘。因此，设计管母位移的在线监测系统，实时监测管母的位移情况，对可能出现的故障进行预报，对突发故障及时报警，有利于防止故障发生，减少故障损失，具有重要意义。 

　　3. 管母位移在线监测系统总体设计 

　　为了在线监测管母的位移情况，防止故障发生，这里设计了基于光纤位移传感器的在线监测系统， 

　　4. 功能模块结构设计 

　　（1）管母位移监测模块 

　　管母独特的安装位置、安装方式导致了其位移监测的不便。 

　　（2）在线取能模块 

　　管母位移采集装置安装于高空，运行在高压、大电流、强电场环境，工作时间长。该装置功耗不大，在线取能是解决其供电问题的最佳方法。 

　　（3）通信模块 

　　高压大电流管母会在其周边形成大范围的高能交变电磁场，可能会对射频、蓝牙之类的带天线的通信装置形成致命危害。有线通信会严重缩短爬电距离，不予考虑。 

　　（4）抗干扰模块 

　　管母上的高压会在其周边形成大范围的强电场以及高能交变电磁场。运行于该环境的电子设备必须具备良好的屏蔽和抗干扰性才能保证设备正常工作。 

　　（5）中控模块 

　　控制模块包括主控制、处理单元模块和辅助控制、处理单元模块。辅助控制、处理单元模块及时控制A、B、C三相管母位移监测点激光测距模块，处理相关数据把位移量的变化情况实时传送至主控制、处理单元模块。 

　　5. 软件系统设计 

　　6. 110KV变电站中的应用 

　　7. 结论 

　　参考文献： 

　　[1] http：//baike.baidu.com/link？url=gWbW1rQnsWNsW16i3L Xhg95OocjVltZWBL_SjUzgz8ztKGJ3GpXVYQw2JRbZZ dqn_JrbEtKpMdLKoKGcHiBKeK 

　　[2] 蔡成良，涂明.汪庄余变电站管母落地事故教训及反措建议.湖北电力，1999，vol. 23（3）： 44-46. 

　　[3] 陆平，刘启德.采用220kV屋外支柱式管母应注意的问题.湖北电力，2003，vol. 27（5）：12-13. 

　　[4] 苏文宇，徐珍，黄斌.一起500kV变电站跨路管母脱落原因分析及改进措施.江西电力职业技术学院学报.2012，vol. 25（2）： 4-6，9.