电力在线监测传输系统的设计与实现

王群++叶红珊

摘 要由于用电量的不断增加，对电力的传输提出了更高的要求，如何实现电力的安全、可靠以及经济传输是发展电力系统的基础，然而在对电力传输过程中进行在线的监测时仍存在一些问题影响着电力的传输，给电力传输造成影响。文章从电力在线监测的任务出发，结合电力在线监测传输存在的问题，对电力在线监测方法做了有关研究。

【关键词】电力传输 在线监测 存在问题 监测方法

1 电力在线监测的任务

1.1 在线监测电缆接头以及表皮的温度

由于在电力传输时电力电缆的接头制作如果不良或者压接不紧造成接触的电阻过大，再加上长期的运行的话会使电缆的接头由于温度过高而使绝缘层烧穿，从而发生火灾，使供电受到影响，从而造成事故，为了实现对这些重点部位的实时在线监测可以设置通过接触式温感模块，当温度出现异常时，可以及时的发出警报。将实时的数据上传，通过热预警数据的分析，可以将造成发热的隐患进行消除，从而避免了事故的发生。

1.2 在线监测可燃气体以及有害的气态

井沟中常会长生一些有害气体或者可燃的气体，因此要对这些气体进行在线监测，从而能够分析和评估气体的含量浓度，当有害气体以及可燃气体超标时，可以及时的发出预警从而避免发生爆炸或者伤人的事故。

1.3 在线监测环境的温度和湿度

对设备所处环境内的温度和湿度进行有效的监测，并且能够监测井沟内的水位，将这些数据进行筛选，长传给管理人员，方便管理人员能及时的了解环境的状况，从而及时的采取相应的措施。

1.4 监测火灾的发生

对是否存在烟雾以及火焰进行实时的在线监测，从而能够第一时间内掌握电力传输过程中是否有火灾的发生，从而对发生的重大事故进行及时的报警和预防。

2 电力在线监测传输存在的问题

由于人们用电需求的增加，在线监测系统已经广泛的应用到电力传输系统当中，并取得了显著的成效，但就目前的现状来看，仍存在一些问题影响着在线监测系统的运行，主要表现在以下几方面：

2.1 难以区分检测层和监测层

由于通讯协议的特殊性以及例外，如果难以区分检测层和监测层的话就会提高设备和通讯接口的复杂性，从而使设备供应商以及集成商的维护成本以及实施成本都被提高，同时也会使系统运行时的可靠性以及扩展性降低，例如，一家DTS公司对不同的电力公司可能要提供的机型和适配器也不同，从而难于管理，增加了运行成本。

2.2 难以区分检测层和数据管理层

实时监测计算以及基于数据挖掘的非在线计算是常用的两个先进算法，如果不能难以区分检测层和数据管理层的话，将会造成数据的可靠性和实用性都比较低。

2.3 数据库结构灵活性缺乏

由于系统在开发的过程中，不能系统以及成熟的分析传感器以及相关的算法，从而使系统的设计不够完善，造成在输入和输出以及保存状态以及检测这些变量时不能有效的完成。

3 电力在线监测方法

3.1 直接叠加法

直接叠加法的原理是利用电压互感器产生交流相电压，从而叠加到变压器的母线或者是中性接地点的直流电源，通过高压电容控制在直流电源中受到交流高压的影响。测试电缆中的直流电流的绝缘电阻，从而可以实现对电缆的在线监测。但是这种这种方法对于监测10Kv或者10Kv以下的电压时比较有效，当电压过大时，则无法进行有效的监测，除此之外，可以在线监测线路对地电晕放点也是非常有效的。

3.2 直流成分法

研究发现，在一些含有水树脂的电缆绝缘在运行时，会有部分的直流电存在于线芯和铜屏蔽之间，这主要是由于绝缘中的水树进过裂化造成的。在监测过直流成分以后，可以确定水树监测可以判断绝缘的老化程度，其原理是加以利用水树中的整流效应，通过施加具有负半周期的电压，通过尖端传递到绝缘，将大量的负电荷注入到水树枝当中，当电压处于正半周期时，注入较少的正电荷，从而只能中和一部分负电荷。在传输时的工频电压下，会使处于水树尖端的大部分负电荷逐渐的转移，从而造成直流电的出现，但是其作用相比较整流就比较小，小到几十纳安。而水树枝的增加会造成泄露电流的增加，从而使交流击穿电压降低，从而影响电能的输送。而直流电压叠加的原理是将低直流电压施加到绝缘逐渐的劣化的电缆时，产生的直流电流与劣化程度相应，而直流成分是电缆运行中的固有成分，所以常用于对中高电压的电缆检测。

3.3 局部放电法

就局部放电而言，采集终端头和附件等局部的放电量是实行检测的主要目的，分离电缆的局部放电量的原理是利用小波原理以及信號处理系统。在水树枝产生的开始阶段，通常为0.1PC的局部放电量，电力电缆的绝缘程度对局部的放电量具有非常关键的影响。当局部的放电量出现浮动的情况时，也就是表示电缆的绝缘程度存在隐患影响电缆的运行，从中提取的电力电缆的绝缘劣化信号在干扰信号下面覆盖。

4 结论

我国在上世纪九十年代开始，逐渐的发展对电力在线监测传输系统的研究，与发达的国家相比，在实践上存在一定的滞后性，然而随着现代科学技术的不断发展，促使了电力事业的不断发展，我国在电力传输的研究也逐渐的转向研究开发不同类型的配电监测终端，从而促进适应配电网自动化的进程。

参考文献

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[2]刘会平，韩通新，赵伯胜等.接触网张力在线测量系统研究与实现[J].铁道机车车辆，2016，36（01）：49-51.

[3]王德文，葛亮.变电站在线监测智能电子设备的自动化测试[J].电力系统自动化， 2014（14）：013.

作者简介

王群（1966-）女。现供职于湖南威盾电气有限公司。主要研究方向为电气系统无功补偿及在线监测技术。

作者单位

湖南威盾电气有限公司 湖南省长沙市 410000