輸電線路絕緣子在線監測方案

福建和盛高科技產業有限公司 林立鋒

輸電線路絕緣子在線監測方案

福建和盛高科技產業有限公司 林立鋒

近年來,伴隨著我國社會經濟的快速發展,加大了對社會電力資源的消耗.由于在輸電線路的使用過程中,非常容易出現絕緣子污閃現象,并且對輸電線路電力的正常傳輸帶來了一定的阻礙.所以,為保證輸電線路的穩定性,需要加強絕緣子在線監測的力度.本文通過論述絕緣子在線監測方案,對絕緣子在線監測系統的主要組成部分進行了列舉,旨在為廣大電力工程人員的研究提供一定的參考依據.

輸電線路;絕緣子;在線監測方案

1 引言

絕緣子在電力系統中應用廣泛,其主要作用是為了幫助輸電線路進行機械固定以及線路外層絕緣.相應的,為保證電力系統在運行階段的高效性、安全性,需要確保絕緣子運行狀態的穩定性.由于我國的國土,面積較為廣闊,同時地勢地貌比較復雜,因此對于部分建設在自然環境中的輸電線路來說,易于受到惡劣環境的侵蝕.而建設在工業區域的輸電線路,則易于受到工業污染物的影響.根據輸電線路相關研究人員的不斷實踐以及研究,確定絕緣子積累污垢之后,會根據外部環境的變化產生不同的作用.假設絕緣子外部環境干燥,則不會產生外部的局部電流,能夠保證輸電線路電力正常的輸送.而在天氣較為惡劣的環境中,絕緣子表面的污垢易于受到雨水的影響變得濕潤.受到輸電線路外部電壓的影響,絕緣子會出現泄漏電流的問題,嚴重者則會出現全面閃絡.

為了改變這一局面,電力企業可以實施在線監測方案,第一時間獲取輸電線路等電氣設備的各項運行數據信息,確保電氣設備再投入使用后能夠保證電力資源的正常使用.

2 絕緣子在線監測方案概述

通常情況下,電力工作人員在輸電線路維護階段,判斷絕緣子污穢程度的相關衡量標準主要有以下幾個方面,即絕緣子的等值附鹽密度、污穢絕緣子表面的電導率、絕緣子是否泄漏電流以及出現的閃絡場強等.在以上這些判斷標準中,輸電線路維護人員需要著重注意泄漏電流.實踐中發現,泄漏電流產生的條件是天氣影響、外界污染以及爬電比距等多方面原因共同造成的,因此,需要相關研究人員在試驗階段全面考慮絕緣子的各項指標參數.作為監測輸電線路絕緣子的常用手段,因為泄漏電流的檢測方式的簡易化,以及監測信息收集充分化而得以在電力研究領域備受關注.

一般來說,絕緣子在線監測系統可分為系統監測終端以及數據遠程監控中心.其中系統監測終端主要進行電氣設備的各項數據采集工作以及將數據遠程傳輸至數據遠程監控中心,而數據遠程監控中心則是對接收到的現場電氣設備的各項數據進行分析以及研究.系統監測終端是由羅氏線圈傳感器以及GPRS模塊組成,對于同一座桿塔則需要一套監測終端.將羅氏線圈傳感器設置在絕緣子附近區域,而后利用GPRS模塊將傳感器收集的數據信息傳送至數據遠程監控中心.另外,為了避免傳感器產生的電位差在惡劣天氣中對處理裝置造成不良影響,需要在傳感器以及處理裝置之間利用同軸電纜的形式進行數據信號的傳輸.

3 輸電線路絕緣子在線監測系統主要組成部分

3.1 羅氏線圈電流傳感器

羅氏線圈(磁位計)主要是用來測量強脈沖電流.由于其在測量階段,能夠保證測量的精度,動態范圍比較寬,并且穩定性能較強,不易受到外界干擾因素的影響,再加上羅氏線圈自身的體積較小,質量比較輕,生產成本也比較低,而受到了廣大電力研究人員的喜愛.羅氏線圈的結構是在一個環形的無刺骨架上邊均勻的纏繞漆包線,然后將骨架放置在被測電流產生的磁場區域,利用線圈內部產生的干預電壓實現電流的測量.通常來說,需要將漆包線從線圈的一端穿入,經過線圈內部之后從另一端穿出,最大程度的降低兩端引線的分叉,從而降低周邊磁場對于測量數據的影響.

為了更加準確的測量泄漏電流,需要在羅氏線圈傳感器設計階段注意以下幾個方面.首先,為了保證羅氏線圈的靈敏度,需要選擇線圈半徑時,確保線圈的平均半徑大于其截面半徑.其次,為了能夠將羅氏線圈傳輸的信號信息視為電流的均勻傳輸,需要將線圈的匝數以及密度設置為常數.再者,可選擇無感電阻作為傳感器的信號電阻,最大程度的降低線圈自感應,提高了測量數據的準確性.最后,可將線圈裝置在屏蔽盒當中,降低外部電磁的干擾.

3.2 GPRS傳輸設備

一般來說,GPRS傳輸模塊具有非常穩定的性能,并且通信方式能夠包含較多的信息,同時也能夠根據業務的不同選擇合適的傳輸方式,從而盡最大程度的滿足客戶的需求.GPRS傳輸模塊能夠支持TCP/IP協議,建立網絡連接,是監測絕緣子數據信息傳輸的首選通信方式.GPRS屬于一次性建設,所以投資成本相對較低.能夠實現區域內GPRS模塊之間的分組交換,并且能夠實時的傳遞信息,覆蓋的區域面積較為廣闊.與其他信息傳輸方式相比較,例如手機短信等,GPRS模塊能夠利用更小的通信成本完成相同的傳輸任務,降低了電力系統日常運作的成本.

3.3 系統電源供電

對于監測系統的電源供電方式,主要是利用安裝的太陽能與蓄電池一體化的結構,通過太陽能向鋰電池內部充電,以支持系統的正常運行.由于絕緣子在線監測信息采樣以及數據的傳遞需要消耗的單元功率較少,但是需要長時間的執行數據的采集以及傳輸操作,因此需要保證電源能夠提供足夠的能源.通常來說,影響太陽能發電板產生電量多少的相關因素有以下幾個方面,日照強度、光譜以及溫度等.

系統電源設備安裝階段,工作人員應根據設備需要安裝的環境以及天氣情況確定太陽能發電板能夠提供的發電量,最大程度的延長太陽能發電板接受日照的時間,進而能夠長時間的為監測系統提供電力資源.

對于設置在惡劣環境中的輸電線路桿塔,因其易于受到惡劣環境的影響,需要蓄電池頻繁的進行充電以及放電操作,因此,在設備最初安裝階段,需要選擇性能良好的蓄電池,延長電源供電裝置的使用周期.一般來說,蓄電池能夠存儲電量的多少是由電負載以及光照時間長度決定.當出現惡劣天氣時,系統的供電是由蓄電池獨自提供.所以,在設計階段,應根據設備的安裝地點,結合當地的氣候環境計算好蓄電池的容量,從而保證供電設備能夠在陰天或者雨天進行長時間供電.

3.4 遠程監控中心

為了確保遠程監控中心能夠接收到絕緣子在線監測系統通過GPRS傳輸模塊傳遞的數據信號,需要在遠程監控中心安裝GPRS終端,將監測數據信息進行接受并且轉發到主控計算機當中.主控計算機利用圖形的記錄方式將輸電線路絕緣子的泄漏電流相關信息直觀的表達出來,例如泄漏電流出現的時間、出現的線路區域以及電流產生的大小等.而后將主控計算機收集到的泄漏電流的數值與預先準備的閥值進行比較.如果泄漏電流的數值小于閥值,則將此次比較的泄漏電流的數值進行存儲.而如果傳遞的泄漏電流的數值大于閥值,則主控計算機應當在第一時間內發出預警,同時保存相關數據信息,以便在后續的問題處理階段提供相應的處理依據.

4 結束語

綜上所述,輸電線路絕緣子的在線監測方案的實施與管理,對于保證電力系統的正常運行具有重要意義.能夠促使工作人員能夠在第一時間掌握絕緣子的運行狀態,并且根據監測系統傳回的現場數據,對絕緣子的污閃問題及時的分析以及處理,根據對絕緣子問題產生的規律,定期調整輸電線路絕緣維護規劃內容,進而降低日常電力系統維護階段人力的工作強度,提高電力工作人員對電力系統輸電線路的維護效率.

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