智能電網下電力設備漏電監測技術研究

王貴鋼 朱泳霖

摘 要：隨著國家經濟的快速發展和進步，科學技術的不斷創新，在智能電網背景下，電力設備是其關鍵組成部分，是確保智能電網得以正常運行的前提所在。通常而言，在智能電網中所涉及的各種電力設備，包括輸配電網、繼電保護裝置、電力變壓器及控制裝置等。隨著現代化信息技術的發展，在智能電力系統中對各種電力設備開展實時動態的監測與維護，已經成為越來越重要的工作內容之一。為此，有必要對智能電網背景下用于監測和維護電力設備的相關技術開展相應的研究。

關鍵詞：智能電網;電力設備;漏電監測技術

引言

電力設施是保證配電網正常運行的重要設備，通常包含發電設施、變電設施和電力線路設施等，這些設備在運行過程中，一旦出現問題，直接影響電力電網的安全，嚴重時，出現火災或者危及用戶生命。尤其在高壓開關柜中，當其內設置的一二次隔離開關、電壓互感器、電流互感器、絕緣子、耦合器、高壓電纜等部件出現漏電時，將直接造成無法估量的嚴重后果，因此，就需要對電力設施的漏電特性進行分析。

1電力系統漏電原因與危害防范

在電力系統運行中，一旦電路或電氣設備漏電，電流會與設備外殼、零線、保護接零線間形成閉合回路，導致漏電電流不斷增大，導致電力資源損失的同時，增大了電氣火災的發生概率。面對漏電問題，斷路器動作能夠迅速將電源切斷，以此降低漏電危害，但是，受到各種因素影響，過流保護裝置很難時刻發揮作用。因此，加強漏電電流檢測，成為電力系統可靠運行的關鍵。常見配電系統漏電原因有以下幾種：（1）斷路器規模被人為增大，斷路器無法進行過流保護;（2）電路故障發生在電力系統末端，導致故障回路阻性增大，漏電短路電流不足以觸發斷路器動作;（3）接地裝置不規范，接地電阻因此增大，漏電短路電流減小，導致斷路器無法動作;（4）在電氣系統安裝中，線纜直接明敷在潮濕、酸堿腐蝕的環境下，用電設備未進行保護即直接安裝，安裝過程不小心破壞絕緣層等;（5）當線纜回路或電氣設備運行時間過長或長期超負荷運轉時，極易發生老化現象，加之，線路與設備未定期檢查并更換;（6）在保護接零線時，接線端子的連接并不結實，導致接觸電阻增大，限制了故障電流流動，在電流泄漏時，斷路器無法發生動作?？傊?，在電力系統中，導致漏電故障的因素較多，電力系統的可靠運行會受到影響。面對電力系統的漏電問題，為避免電氣火災的發生，降低電力不必要損失，首先，應建立健全電氣的操作規程，提高工作人員安全意識，降低人為因素導致的漏電問題。其次，應裝設漏電保護器?，F行低壓配電系統內安裝的保護裝置并不能全面防止漏電火災，對此，應在總進線處設置漏電保護器，預防電氣火災，并在總配電箱、用戶開關箱分別設漏電保護器，避免漏電導致大面積停電。最后，應加強對電氣設計的審核，對于低壓配電系統，定期進行審核，并采用漏電檢測系統詳細檢測，有效避免漏電問題，提高電力系統的可靠性。

2智能電網背景下電力設備監測和維護技術研究

2.1電力設備監測與維護方案的制訂

一直以來，電力工程人員在對電力設備進行監測與維護時，往往是通過人工的方式進行監測與維護，這種方式不僅效率低下，而且也不利于電力工程人員實時掌握電力設備的運行狀態，從而造成電力設備中存在的安全隱患沒有被及時發現，進而引發各種故障問題，這不僅影響了電力設備乃至整個電網統的正常使用，而且還影響了電力資源的正常供應，增加了電力系統的維護成本。在智能電網背景下，通過智能化技術的運用，可使電力工程人員利用信息技術手段對電力設備的運行狀態進行實時檢測，進而實現電力設備的動態化監測。電力工程人員可采用專家系統、人工神經網絡等方法制訂電力設備監測與維護方案，以此幫助電力工程人員對電力設備的運行參數進行監測，其中專家系統共包括5個組成部分，分別是推理機、數據庫、人機接口、知識庫及解釋機制。在專家系統的數據庫與知識庫中存儲著大量的專家經驗，其可根據電力設備的運行參數進行推理，以此檢測出電力設備中潛在的故障類型，然后通過調用數據庫與知識庫中的專家經驗為電力工程人員提供具體的檢修和維護建議。人工神經網絡中包含著大量的神經元，這些神經元通過彼此連接形成復雜的神經網絡，神經網絡可對輸入的樣本數據進行訓練，并將故障檢測結果和警報信號作為輸出，這樣便可實現對智能電網中各種故障的有效檢測。

2.2電力設備監測與維護信息平臺的建立

在智能電網背景下，電力工程人員通過分析與調整電力設備的運行參數，以此確保電力設備能夠滿足電網系統的使用要求。通過計算機與智能電網系統進行綁定和連接，可以此建立電力設備監測與維護的信息平臺，電力工程人員可對智能電網系統的運行數據進行采集，然后從數據中分析其可能存在的故障，并針對該故障由專家系統或人工神經網絡等智能化手段制訂科學的解決方案，從而實現對智能電網系統的動態化監測與調整，保障了智能電網的運行穩定性與安全性，使智能電網系統中各個電力設備的工作協調能力大幅增強。

3.3電力設備安全監測保護功能

一直以來，電網系統在運行時的檢測與維護往往存在很大的滯后性，這也使電網系統在運行過程中頻繁出現故障。智能電網背景下，通過專家系統、人工神經網絡等智能化技術的運用，可使人們利用計算機實時檢測智能電網中各種電力設備的運行狀態，實現對電力設備的動態化管理。通過采集智能電網中每條線路與各個裝置在運行過程中產生的實時數據，智能電網系統會對這些實時數據進行分析，通過與正常數據進行對比，以此判定這些數據是否為異常數據，一旦系統檢測到異常數據，會自動開啟自我保護。通過智能隔離故障的電力設備，以此減少故障給智能電網造成的不良影響，確保智能電網系統的安全穩定運行。

3.4電力設備監測與維護的傳感器研發與應用

隨著智能電網的發展，電力設備在線監測與維護技術正被越來越多的電力企業所使用，這也使電網系統的安全系數不斷提高。在電力設備監測中，傳感技術在其中發揮著至關重要的作用，該技術也是智能技術中的核心技術之一，通過傳感器的應用，可幫助電力工程人員對電網系統中的電力設備運行參數進行實時采集。目前，常用的傳感器有許多種類，如振動傳感器、紅外線傳感器、溫濕度傳感器等。這些傳感器的研發與應用，使其能夠從不同的角度采集電力設備的各項運行數據，這也使傳感技術為電力工程人員在對電力設備監測與維護時提供了大量的數據支持。

結語

總而言之，在智能化技術的帶動下，我國電力領域得到了突飛猛進的發展，這也使電力設備在電網系統的智能化轉變下，其安全性與可靠性不斷提高，大幅延長了電力設備在電網系統中的使用壽命。各種智能化技術在電網系統中的應用，使設備維護與管理效率得到了顯著提高，節約了設備的檢修與維護成本，提高了電力企業的運營效益。

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