電力物聯(lián)網(wǎng)氣敏傳感器技術(shù)在變壓器故障診斷中的應(yīng)用

馬毅

【摘 ?要】為了更好的將電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)應(yīng)用在電力設(shè)備在線監(jiān)測中，就需要針對實(shí)際應(yīng)用展開分析與研究。基于此，在本文中將會針對電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器，在電力設(shè)備與在線監(jiān)測中的應(yīng)用展開分析與研究，希望可以為相關(guān)人員提供參考幫助。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù);電力設(shè)備在線監(jiān)測;抗干擾;

1.電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備中的應(yīng)用

1.1傳感器在電力設(shè)備抗干擾中的應(yīng)用

1.1.1 PCB電磁兼容

由于電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器的測量系統(tǒng)采用的是光纖隔離的浮地系統(tǒng)，這不僅會導(dǎo)致抗干擾的外部無法與地面接觸同時還會導(dǎo)致PCB所測量的電流頻率較高，因此在實(shí)際設(shè)計的過程中就需要通過以下幾種方式展開。首先為了能夠降低信號通道出現(xiàn)與其他信號不符的電容信號，就需要在選擇材料的過程中選擇聚四氟乙烯基材料板，通常情況下需要疊加四張聚四氟乙烯基材料板并確保四張板的厚度不超多2毫米，同時在選用阻容封裝時需要選用0603相關(guān)過線孔的直徑確保在0.3mm以下，這樣一來就可以有效降低信號通道出現(xiàn)與電磁信號不符的電容信號。

1.1.2電磁抗干擾

電磁抗干擾的設(shè)計主要是通過專用的金屬外部保護(hù)器對周邊的磁場、電場、電磁場以及電流信號展開評比，并且在電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器抗干擾的設(shè)計中，因為智能電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行時，需要通過提高電磁抗干擾能力來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行傳感器，所以就需要針對建設(shè)智能電網(wǎng)必備的抗干擾措施展開研究與分析。首先需要根據(jù)抗干擾原理與干擾源的種類不同因此在實(shí)際抗干擾的過程中就會出現(xiàn)較難屏蔽的干擾源，針對這一問題需要使用專業(yè)的材料、頻率、厚度、波源距離等計算出干擾源的實(shí)際因素，并對抗干擾設(shè)備展開加厚以便能夠有效防止干擾源對智能電網(wǎng)的運(yùn)行造成的損害。

1.2在電網(wǎng)故障診斷中的應(yīng)用

由于電力設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時會出現(xiàn)諸多故障問題，不僅會對電力設(shè)備的運(yùn)行造成較為嚴(yán)重的影響，同時也會對現(xiàn)代人們的正常用電造成一定的影響。而電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)對于電力設(shè)備運(yùn)行故障的解決方式較為有效、便捷，其中電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)的故障檢測技術(shù)主要為短路故障，這種技術(shù)的作用主要是為了能夠有效避免電力設(shè)備系統(tǒng)中存在較為復(fù)雜的問題出現(xiàn)。首先是傳統(tǒng)的短路故障分析檢測技術(shù)。短路故障分析檢測技術(shù)可以針對各個終端設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)展開檢測并收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息而后將數(shù)據(jù)信息傳輸給中央控制室。除此之外，故障檢測技術(shù)可以針對各個電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)的故障展開分析，在第一時間尋找出故障的位置與故障的問題，并采取一定的措施對故障問題展開解決，以便能夠為電力設(shè)備的運(yùn)行工作提供保障。其次是短路故障內(nèi)的單相接地故障分析技術(shù)。通常情況下電箱接地故障分析技術(shù)能夠維持兩個小時左右的正常使用時間，因此電力設(shè)備在實(shí)際出現(xiàn)故障問題時就需要在兩個小時之內(nèi)展開解決，應(yīng)用電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)能夠?qū)㈦娋W(wǎng)運(yùn)行中的細(xì)小問題展開解決，以便能夠在短時間內(nèi)恢復(fù)正常供電，從而為電力設(shè)備的運(yùn)行工作提供保障。

2.電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在在線監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1傳感器在配電系統(tǒng)在線監(jiān)測中的應(yīng)用

電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在配電系統(tǒng)在線監(jiān)測中的應(yīng)用主要可以分為以下幾種：第一種是無線10kV電壓檢測技術(shù)。無線10kV電壓檢測技術(shù)主要應(yīng)用在監(jiān)測10kV配電線路的電壓信號工作中，同時其可以將檢測的信號自動匯總到配電綜測骨干節(jié)點(diǎn)中。第二種是智能10kVMOA（避雷器）。智能避雷器主要是由：泄漏電流傳感器、泄漏電流獲取裝置、溫度傳感器以及儲能電源、射頻鏈路、動作保護(hù)線路而組成。傳感器節(jié)點(diǎn)可以直接獲取泄漏電流，同時將其作為工作能源，并將其儲存在超級電容里，從而可以維持當(dāng)配網(wǎng)電路出現(xiàn)失電故障時的正常運(yùn)行。此外，泄漏電流傳感器會直接采集避雷器芯棒的泄漏電流樣本，同時在采集樣本的過程中測量芯棒的實(shí)際溫度，而后將所收集的數(shù)據(jù)信息通過計算機(jī)設(shè)備的處理之后，傳輸經(jīng)過骨干節(jié)點(diǎn)最終到達(dá)傳輸數(shù)據(jù)的處理模塊當(dāng)中。第三種是防盜螺栓技術(shù)。防盜螺栓技術(shù)主要是由：射頻前端、熱釋電傳感器、磁傳感器、鋰電池、MCU、振動傳感器以及螺栓外殼結(jié)構(gòu)件等設(shè)備而組成。第四種是防盜電子圍欄與張力傳感器技術(shù)。防盜電子圍欄-張力傳感器技術(shù)主要是由：張力傳感器、DC/AC升壓模塊、鋼絲盤輪、張力計、MCU、RF、對地電阻檢測、太陽能電池、警報燈以及警報喇叭等單元而組成。第五種是無線紅外溫度傳感器陣列技術(shù)。無線紅外溫度傳感器陣列主要是由：MEMS紅外點(diǎn)陣溫度傳感器、無線傳輸鏈路、高能電池、低功耗控制MCU等設(shè)備而組成，其可以在非接觸狀態(tài)下精準(zhǔn)的測量出4×4點(diǎn)陣靜態(tài)以及移動的目標(biāo)溫度。

2.2傳感器在變電設(shè)備中的應(yīng)用

電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在變電設(shè)備中的應(yīng)用主要可以分為以下幾種：第一種是變壓器局部放電信號監(jiān)測。局部放電檢測技術(shù)主要包括：PD（脈沖電流）檢測技術(shù)、AE（超聲波）檢測技術(shù)、UHF（超高頻）監(jiān)測技術(shù)等，其可以通過各項檢測技術(shù)來發(fā)現(xiàn)在線監(jiān)測設(shè)備主絕緣中存在的早期問題。第二種是電容型設(shè)備介質(zhì)損耗與電容量的監(jiān)測。為了更好地彌補(bǔ)無源電流傳感器中存在的不足之處，就可以采用自動反饋零磁通補(bǔ)償技術(shù)電流傳感器，該傳感器選用了導(dǎo)磁率較高的坡莫合金作為鐵芯，同時采用了較為有效的深度反饋補(bǔ)償技術(shù)，這樣一來就可以對鐵芯內(nèi)部的激磁磁勢展開自動且全面的追蹤補(bǔ)償，最終使得鐵芯的工作效率可以保持在接近零磁通的狀態(tài)，從而可以獲得更好的檢測準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性，同時實(shí)際測量的結(jié)果還不會受到外界因素的影響。第三種是MOA（避雷器）（如圖1所示）的阻性電流與全電流信號監(jiān)測。在開展MOA（避雷器）阻性電流的在線監(jiān)測工作時，可以充分采用容性電流補(bǔ)償法，其主要是利用在pt上提取的電壓信號來分量補(bǔ)償MOA（避雷器），使得最后剩余的電流為阻性電流分量。第四種是變壓器鐵芯與夾件接地電流的監(jiān)測。通過對變壓器鐵芯與夾件接地電流的監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)鐵芯與夾件接地中的缺陷。

3.結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展促使電力領(lǐng)域的建設(shè)也在不斷完善，電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)作為現(xiàn)代較為成熟的技術(shù)之一，其可以針對電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)展開在線監(jiān)測，也能夠在真正意義上實(shí)現(xiàn)將PMS、GIS與雷電定位等系統(tǒng)集成，從而構(gòu)建起對設(shè)施狀態(tài)展開集中的信息收集、分析、處理與共享的相關(guān)平臺，對于各種類型所展開的在線監(jiān)測，都能夠更加快捷、迅速的對監(jiān)測信息展開查詢、統(tǒng)計與顯示。通過電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，提高了電力系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化水平，從而推動泛在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文忠.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)多級調(diào)度中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字通信世界，2017（7）：169-170.

[2]蔣碧波.智能柔性溫度壓力傳感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].計算機(jī)測量與控制，2017，25（11）：312-315+320.

（作者單位：國網(wǎng)太原供電公司）