高壓線路故障檢測系統分析

苗 雙

高壓線路故障檢測系統分析

苗 雙

智能電網故障檢測系統能快速檢測出高壓電網的故障點，可以做到實時監控，及時發現故障點，提醒相關人員維護，從而改善了傳統電網故障檢測完全依靠大量人力物力的局面。

系統背景

高壓線路故障檢測系統技術源自物聯網射頻識別技術和溫度傳感技術的研究，其發展目標是讓電網故障的檢測做到快速、準確和預防。這一研究應用于智能電網的監控，其原理是通過溫度傳感電子標簽將溫度數據無線傳輸給電腦處理終端，監控軟件上面做到對電網的實時監控，從而使傳統的人工故障檢測長出了“千里眼”，使“高壓線路故障檢測”計算機成為人的大腦，這一根本性的改變，極大方便了高壓電網故障的檢測，使智能電網故障檢測具有更高的智能化，節省了大量的人力、物力，同時必將全面提升高壓電網檢測的安全性。

電網既是電力市場的載體，又是關系國計民生、涉及國家安全和社會穩定的基礎設施。發電廠和用電設備通過電網連接在一起，構成一個不可分割、協調運行的整體。電網企業、發電企業和電力用戶在保證電網安全方面都發揮著重要作用，擔負著重大責任。電網事故不僅給電力企業帶來損失，更重要的是會對國民經濟和整個社會穩定及人民生活造成嚴重影響，這是其他行業的事故無法比擬的。2008年初的南方雪災充分證明了這一嚴酷的事實。當年，雪災還引起了黨中央、國務院領導的高度重視，胡錦濤總書記指出：“有備才能無患，應吸取2008年雪災的教訓，認真研究電力系統安全問題，完善應急處理機制，確保電力生產和輸配電的安全”。我們要按照胡錦濤總書記的指示要求，強化管理，深入分析研究電網事故原因，采取有效的預防控制措施，加快高壓輸電線路絕緣安全預警信息系統建設，建立一個有效的風險防范機制，確保電網安全穩定經濟運行。

在電力系統中，電網外絕緣水平不足是導致事故的最主要因素。由于長期經受機電負荷，日曬雨淋、冷熱變化等作用，使高壓線溫度發生變化，如果采取相應的措施就造成了事故的發生。那如何才能時時監控到高壓線溫度的變化呢？針對以上提出的問題，我公司推出了基于2.4G遠距離射頻卡“高壓線路故障檢測系統”解決方案。

圖1：高壓線路故障檢修系統分布形象圖

圖2：系統元件圖

系統組成

高壓線路檢測系統是以物聯網和溫度傳感技術為基礎，用戶可以設置某些特定的規則，系統利用故障處溫度的變化，通過溫度傳感器把溫度傳給電子標簽，電子標簽把信號發給讀卡器，讀卡器又通過GPRS把信號傳給監控中心，一旦發現監控的節點溫度過高，系統能夠以最快和最佳的方式發出警報并提供有用信息，從而能夠更加有效的協助電力檢修人員處理故障，最大限度的降低檢修時間和損失。（系統分布圖如圖1所示）

系統組成元件

高壓線故障檢測系統是由模塊化的設計組合而成，整個系統主要由溫度傳感標簽、GPRS遠距離讀卡器、太陽能供電設備、報警器、電腦、高壓線路故障檢測軟件組成。（見圖2）

主要設備功能

溫度電子標簽主要功能是實現對高壓線路關鍵節點處的溫度監控，溫度傳感器收集關鍵節點處的溫度，通過電子標簽發送給GPRS讀卡器。

帶GPRS讀卡器是一臺遠距離讀卡設備，將讀到的溫度電子標簽的相關數據通過GPRS無線傳輸到電腦內。

太陽能供電設備是給GPRS讀卡器供電使用的，保證GPRS在任何時候都能給正常工作。

報警器是安裝在高壓線路監控中心的設備，高壓線路出現故障后，由電腦發出相關指令啟動報警器，提醒相關檢修人員及時處理。

電腦是安裝高壓線路故障檢測軟件的載體，通過軟件將相關數據處理后，告之檢修人員高壓故障哪里出問題了。

管理軟件是用來處理讀卡器發送來的大量數據，監控相關數據是否異常，給報警器發出報警指令。

系統功能

高壓線路重要節點檢測

高壓線路重要節點檢測可以檢測高壓線路在運行當中，因電壓、電流過大而造成的高壓線路過載，從而使節點處的溫度過高造成高壓線路被燒斷。

高壓線故障快速定位

高壓線故障快速定位可以做到故障發生后1分鐘內知道高壓線路具體哪個地方溫度過高被熔斷。

報警功能

當高壓線路出現故障后，軟件發出相關指令啟動報警器，提醒相關檢修人員維護。

系統優勢

遠距離：閱讀距離50米以內輕松實現。由于按考勤地點的實際情況，讀卡距離可設定。

運行穩定：有源卡閱讀距離穩定，不易受周邊環境影響。使用頻道隔離技術，多個設備互不干擾；

支持高速度移動讀取：標識卡的移動時速可達200公里/小時。

高可靠性：環境溫度-40℃-85℃內能完全正常運行（MTBF≥70000小時），尤其是在北方低溫和南方高溫狀態下更顯優勢，可以有效抵抗惡劣環境下空氣中的高粉塵和污染物以及陰雨等環境下，能夠保證設備正常使用。加密計算與認證，確保數據安全，防止鏈路竊聽與數據破解；

高抗干擾和防雷設計：對現場各種干擾源無特殊要求，滿足工業環境要求，安裝方便簡單。全球開放的ISM微波頻段，無須申請和付費；

超低功耗：使用壽命長，平均成本低，并且對人體安全、更健康，無輻射損害。可配置微波模塊工作方式，發射功率可調；

多識別性：可以同時識別200個以上標示，如果現場有多于200個以上的標示，我們也有辦法進行處理。

系統應用

以前高壓線路故障檢測需要大量的人力、物力，單靠電力檢測人員很難在復雜的高壓電網中檢測到故障的關鍵點，高壓線路故障的檢測效率非常低，并且給高壓線路檢修人員增加了生命危險。現在采用高壓線路故障檢測系統后，系統對高壓線關鍵節點進行監控，及時、高效發現問題，處理突發線路故障，從而大大提高了高壓線路故障檢修的效率，為社會挽回了巨大的損失。

高壓線路故障檢測系統具有全線路關鍵節點檢測、全區域檢測、線路過載檢測、線路節點溫度過高檢測、線路故障報警等功能。

結束語

由于高壓線路故障檢測對環境適應性非常的強，能夠經受高溫、高壓、低溫天氣的考驗，目前高壓線路故障檢測系統已經廣泛應用于高壓線路故障檢測等場所，服務于高壓線路檢修等應用。

作者單位：蘇州木蘭電子科技有限公司