输电线路绝缘子在线监测方案

福建和盛高科技产业有限公司 林立锋

输电线路绝缘子在线监测方案

福建和盛高科技产业有限公司 林立锋

近年来,伴随着我国社会经济的快速发展,加大了对社会电力资源的消耗.由于在输电线路的使用过程中,非常容易出现绝缘子污闪现象,并且对输电线路电力的正常传输带来了一定的阻碍.所以,为保证输电线路的稳定性,需要加强绝缘子在线监测的力度.本文通过论述绝缘子在线监测方案,对绝缘子在线监测系统的主要组成部分进行了列举,旨在为广大电力工程人员的研究提供一定的参考依据.

输电线路;绝缘子;在线监测方案

1 引言

绝缘子在电力系统中应用广泛,其主要作用是为了帮助输电线路进行机械固定以及线路外层绝缘.相应的,为保证电力系统在运行阶段的高效性、安全性,需要确保绝缘子运行状态的稳定性.由于我国的国土,面积较为广阔,同时地势地貌比较复杂,因此对于部分建设在自然环境中的输电线路来说,易于受到恶劣环境的侵蚀.而建设在工业区域的输电线路,则易于受到工业污染物的影响.根据输电线路相关研究人员的不断实践以及研究,确定绝缘子积累污垢之后,会根据外部环境的变化产生不同的作用.假设绝缘子外部环境干燥,则不会产生外部的局部电流,能够保证输电线路电力正常的输送.而在天气较为恶劣的环境中,绝缘子表面的污垢易于受到雨水的影响变得湿润.受到输电线路外部电压的影响,绝缘子会出现泄漏电流的问题,严重者则会出现全面闪络.

为了改变这一局面,电力企业可以实施在线监测方案,第一时间获取输电线路等电气设备的各项运行数据信息,确保电气设备再投入使用后能够保证电力资源的正常使用.

2 绝缘子在线监测方案概述

通常情况下,电力工作人员在输电线路维护阶段,判断绝缘子污秽程度的相关衡量标准主要有以下几个方面,即绝缘子的等值附盐密度、污秽绝缘子表面的电导率、绝缘子是否泄漏电流以及出现的闪络场强等.在以上这些判断标准中,输电线路维护人员需要着重注意泄漏电流.实践中发现,泄漏电流产生的条件是天气影响、外界污染以及爬电比距等多方面原因共同造成的,因此,需要相关研究人员在试验阶段全面考虑绝缘子的各项指标参数.作为监测输电线路绝缘子的常用手段,因为泄漏电流的检测方式的简易化,以及监测信息收集充分化而得以在电力研究领域备受关注.

一般来说,绝缘子在线监测系统可分为系统监测终端以及数据远程监控中心.其中系统监测终端主要进行电气设备的各项数据采集工作以及将数据远程传输至数据远程监控中心,而数据远程监控中心则是对接收到的现场电气设备的各项数据进行分析以及研究.系统监测终端是由罗氏线圈传感器以及GPRS模块组成,对于同一座杆塔则需要一套监测终端.将罗氏线圈传感器设置在绝缘子附近区域,而后利用GPRS模块将传感器收集的数据信息传送至数据远程监控中心.另外,为了避免传感器产生的电位差在恶劣天气中对处理装置造成不良影响,需要在传感器以及处理装置之间利用同轴电缆的形式进行数据信号的传输.

3 输电线路绝缘子在线监测系统主要组成部分

3.1 罗氏线圈电流传感器

罗氏线圈(磁位计)主要是用来测量强脉冲电流.由于其在测量阶段,能够保证测量的精度,动态范围比较宽,并且稳定性能较强,不易受到外界干扰因素的影响,再加上罗氏线圈自身的体积较小,质量比较轻,生产成本也比较低,而受到了广大电力研究人员的喜爱.罗氏线圈的结构是在一个环形的无刺骨架上边均匀的缠绕漆包线,然后将骨架放置在被测电流产生的磁场区域,利用线圈内部产生的干预电压实现电流的测量.通常来说,需要将漆包线从线圈的一端穿入,经过线圈内部之后从另一端穿出,最大程度的降低两端引线的分叉,从而降低周边磁场对于测量数据的影响.

为了更加准确的测量泄漏电流,需要在罗氏线圈传感器设计阶段注意以下几个方面.首先,为了保证罗氏线圈的灵敏度,需要选择线圈半径时,确保线圈的平均半径大于其截面半径.其次,为了能够将罗氏线圈传输的信号信息视为电流的均匀传输,需要将线圈的匝数以及密度设置为常数.再者,可选择无感电阻作为传感器的信号电阻,最大程度的降低线圈自感应,提高了测量数据的准确性.最后,可将线圈装置在屏蔽盒当中,降低外部电磁的干扰.

3.2 GPRS传输设备

一般来说,GPRS传输模块具有非常稳定的性能,并且通信方式能够包含较多的信息,同时也能够根据业务的不同选择合适的传输方式,从而尽最大程度的满足客户的需求.GPRS传输模块能够支持TCP/IP协议,建立网络连接,是监测绝缘子数据信息传输的首选通信方式.GPRS属于一次性建设,所以投资成本相对较低.能够实现区域内GPRS模块之间的分组交换,并且能够实时的传递信息,覆盖的区域面积较为广阔.与其他信息传输方式相比较,例如手机短信等,GPRS模块能够利用更小的通信成本完成相同的传输任务,降低了电力系统日常运作的成本.

3.3 系统电源供电

对于监测系统的电源供电方式,主要是利用安装的太阳能与蓄电池一体化的结构,通过太阳能向锂电池内部充电,以支持系统的正常运行.由于绝缘子在线监测信息采样以及数据的传递需要消耗的单元功率较少,但是需要长时间的执行数据的采集以及传输操作,因此需要保证电源能够提供足够的能源.通常来说,影响太阳能发电板产生电量多少的相关因素有以下几个方面,日照强度、光谱以及温度等.

系统电源设备安装阶段,工作人员应根据设备需要安装的环境以及天气情况确定太阳能发电板能够提供的发电量,最大程度的延长太阳能发电板接受日照的时间,进而能够长时间的为监测系统提供电力资源.

对于设置在恶劣环境中的输电线路杆塔,因其易于受到恶劣环境的影响,需要蓄电池频繁的进行充电以及放电操作,因此,在设备最初安装阶段,需要选择性能良好的蓄电池,延长电源供电装置的使用周期.一般来说,蓄电池能够存储电量的多少是由电负载以及光照时间长度决定.当出现恶劣天气时,系统的供电是由蓄电池独自提供.所以,在设计阶段,应根据设备的安装地点,结合当地的气候环境计算好蓄电池的容量,从而保证供电设备能够在阴天或者雨天进行长时间供电.

3.4 远程监控中心

为了确保远程监控中心能够接收到绝缘子在线监测系统通过GPRS传输模块传递的数据信号,需要在远程监控中心安装GPRS终端,将监测数据信息进行接受并且转发到主控计算机当中.主控计算机利用图形的记录方式将输电线路绝缘子的泄漏电流相关信息直观的表达出来,例如泄漏电流出现的时间、出现的线路区域以及电流产生的大小等.而后将主控计算机收集到的泄漏电流的数值与预先准备的阀值进行比较.如果泄漏电流的数值小于阀值,则将此次比较的泄漏电流的数值进行存储.而如果传递的泄漏电流的数值大于阀值,则主控计算机应当在第一时间内发出预警,同时保存相关数据信息,以便在后续的问题处理阶段提供相应的处理依据.

4 结束语

综上所述,输电线路绝缘子的在线监测方案的实施与管理,对于保证电力系统的正常运行具有重要意义.能够促使工作人员能够在第一时间掌握绝缘子的运行状态,并且根据监测系统传回的现场数据,对绝缘子的污闪问题及时的分析以及处理,根据对绝缘子问题产生的规律,定期调整输电线路绝缘维护规划内容,进而降低日常电力系统维护阶段人力的工作强度,提高电力工作人员对电力系统输电线路的维护效率.

[1]黎彬.输电线路绝缘子在线监测方案[J].大众用电,2015(04):28-30.

[2]陈志东.输电线路绝缘子使用的注意事项[J].科技与企业,2013(21):93.

[3]罗小红,黎彬.输电线路绝缘子在线监测设计方案[J].电气开关,2011(03):53-55.