電力在線監(jiān)測傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王群++葉紅珊

摘 要由于用電量的不斷增加，對(duì)電力的傳輸提出了更高的要求，如何實(shí)現(xiàn)電力的安全、可靠以及經(jīng)濟(jì)傳輸是發(fā)展電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，然而在對(duì)電力傳輸過程中進(jìn)行在線的監(jiān)測時(shí)仍存在一些問題影響著電力的傳輸，給電力傳輸造成影響。文章從電力在線監(jiān)測的任務(wù)出發(fā)，結(jié)合電力在線監(jiān)測傳輸存在的問題，對(duì)電力在線監(jiān)測方法做了有關(guān)研究。

【關(guān)鍵詞】電力傳輸 在線監(jiān)測 存在問題 監(jiān)測方法

1 電力在線監(jiān)測的任務(wù)

1.1 在線監(jiān)測電纜接頭以及表皮的溫度

由于在電力傳輸時(shí)電力電纜的接頭制作如果不良或者壓接不緊造成接觸的電阻過大，再加上長期的運(yùn)行的話會(huì)使電纜的接頭由于溫度過高而使絕緣層燒穿，從而發(fā)生火災(zāi)，使供電受到影響，從而造成事故，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這些重點(diǎn)部位的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測可以設(shè)置通過接觸式溫感模塊，當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時(shí)，可以及時(shí)的發(fā)出警報(bào)。將實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)上傳，通過熱預(yù)警數(shù)據(jù)的分析，可以將造成發(fā)熱的隱患進(jìn)行消除，從而避免了事故的發(fā)生。

1.2 在線監(jiān)測可燃?xì)怏w以及有害的氣態(tài)

井溝中常會(huì)長生一些有害氣體或者可燃的氣體，因此要對(duì)這些氣體進(jìn)行在線監(jiān)測，從而能夠分析和評(píng)估氣體的含量濃度，當(dāng)有害氣體以及可燃?xì)怏w超標(biāo)時(shí)，可以及時(shí)的發(fā)出預(yù)警從而避免發(fā)生爆炸或者傷人的事故。

1.3 在線監(jiān)測環(huán)境的溫度和濕度

對(duì)設(shè)備所處環(huán)境內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行有效的監(jiān)測，并且能夠監(jiān)測井溝內(nèi)的水位，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，長傳給管理人員，方便管理人員能及時(shí)的了解環(huán)境的狀況，從而及時(shí)的采取相應(yīng)的措施。

1.4 監(jiān)測火災(zāi)的發(fā)生

對(duì)是否存在煙霧以及火焰進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測，從而能夠第一時(shí)間內(nèi)掌握電力傳輸過程中是否有火災(zāi)的發(fā)生，從而對(duì)發(fā)生的重大事故進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警和預(yù)防。

2 電力在線監(jiān)測傳輸存在的問題

由于人們用電需求的增加，在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到電力傳輸系統(tǒng)當(dāng)中，并取得了顯著的成效，但就目前的現(xiàn)狀來看，仍存在一些問題影響著在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

2.1 難以區(qū)分檢測層和監(jiān)測層

由于通訊協(xié)議的特殊性以及例外，如果難以區(qū)分檢測層和監(jiān)測層的話就會(huì)提高設(shè)備和通訊接口的復(fù)雜性，從而使設(shè)備供應(yīng)商以及集成商的維護(hù)成本以及實(shí)施成本都被提高，同時(shí)也會(huì)使系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的可靠性以及擴(kuò)展性降低，例如，一家DTS公司對(duì)不同的電力公司可能要提供的機(jī)型和適配器也不同，從而難于管理，增加了運(yùn)行成本。

2.2 難以區(qū)分檢測層和數(shù)據(jù)管理層

實(shí)時(shí)監(jiān)測計(jì)算以及基于數(shù)據(jù)挖掘的非在線計(jì)算是常用的兩個(gè)先進(jìn)算法，如果不能難以區(qū)分檢測層和數(shù)據(jù)管理層的話，將會(huì)造成數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)用性都比較低。

2.3 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)靈活性缺乏

由于系統(tǒng)在開發(fā)的過程中，不能系統(tǒng)以及成熟的分析傳感器以及相關(guān)的算法，從而使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不夠完善，造成在輸入和輸出以及保存狀態(tài)以及檢測這些變量時(shí)不能有效的完成。

3 電力在線監(jiān)測方法

3.1 直接疊加法

直接疊加法的原理是利用電壓互感器產(chǎn)生交流相電壓，從而疊加到變壓器的母線或者是中性接地點(diǎn)的直流電源，通過高壓電容控制在直流電源中受到交流高壓的影響。測試電纜中的直流電流的絕緣電阻，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜的在線監(jiān)測。但是這種這種方法對(duì)于監(jiān)測10Kv或者10Kv以下的電壓時(shí)比較有效，當(dāng)電壓過大時(shí)，則無法進(jìn)行有效的監(jiān)測，除此之外，可以在線監(jiān)測線路對(duì)地電暈放點(diǎn)也是非常有效的。

3.2 直流成分法

研究發(fā)現(xiàn)，在一些含有水樹脂的電纜絕緣在運(yùn)行時(shí)，會(huì)有部分的直流電存在于線芯和銅屏蔽之間，這主要是由于絕緣中的水樹進(jìn)過裂化造成的。在監(jiān)測過直流成分以后，可以確定水樹監(jiān)測可以判斷絕緣的老化程度，其原理是加以利用水樹中的整流效應(yīng)，通過施加具有負(fù)半周期的電壓，通過尖端傳遞到絕緣，將大量的負(fù)電荷注入到水樹枝當(dāng)中，當(dāng)電壓處于正半周期時(shí)，注入較少的正電荷，從而只能中和一部分負(fù)電荷。在傳輸時(shí)的工頻電壓下，會(huì)使處于水樹尖端的大部分負(fù)電荷逐漸的轉(zhuǎn)移，從而造成直流電的出現(xiàn)，但是其作用相比較整流就比較小，小到幾十納安。而水樹枝的增加會(huì)造成泄露電流的增加，從而使交流擊穿電壓降低，從而影響電能的輸送。而直流電壓疊加的原理是將低直流電壓施加到絕緣逐漸的劣化的電纜時(shí)，產(chǎn)生的直流電流與劣化程度相應(yīng)，而直流成分是電纜運(yùn)行中的固有成分，所以常用于對(duì)中高電壓的電纜檢測。

3.3 局部放電法

就局部放電而言，采集終端頭和附件等局部的放電量是實(shí)行檢測的主要目的，分離電纜的局部放電量的原理是利用小波原理以及信號(hào)處理系統(tǒng)。在水樹枝產(chǎn)生的開始階段，通常為0.1PC的局部放電量，電力電纜的絕緣程度對(duì)局部的放電量具有非常關(guān)鍵的影響。當(dāng)局部的放電量出現(xiàn)浮動(dòng)的情況時(shí)，也就是表示電纜的絕緣程度存在隱患影響電纜的運(yùn)行，從中提取的電力電纜的絕緣劣化信號(hào)在干擾信號(hào)下面覆蓋。

4 結(jié)論

我國在上世紀(jì)九十年代開始，逐漸的發(fā)展對(duì)電力在線監(jiān)測傳輸系統(tǒng)的研究，與發(fā)達(dá)的國家相比，在實(shí)踐上存在一定的滯后性，然而隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使了電力事業(yè)的不斷發(fā)展，我國在電力傳輸?shù)难芯恳仓饾u的轉(zhuǎn)向研究開發(fā)不同類型的配電監(jiān)測終端，從而促進(jìn)適應(yīng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]杜剛，陳云良，黨曉強(qiáng).電力傳輸線故障定位的行波技術(shù)原理與應(yīng)用綜述[J].四川電力技術(shù)，2008（01）：2-3.

[2]劉會(huì)平，韓通新，趙伯勝等.接觸網(wǎng)張力在線測量系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].鐵道機(jī)車車輛，2016，36（01）：49-51.

[3]王德文，葛亮.變電站在線監(jiān)測智能電子設(shè)備的自動(dòng)化測試[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化， 2014（14）：013.

作者簡介

王群（1966-）女?，F(xiàn)供職于湖南威盾電氣有限公司。主要研究方向?yàn)殡姎庀到y(tǒng)無功補(bǔ)償及在線監(jiān)測技術(shù)。

作者單位

湖南威盾電氣有限公司 湖南省長沙市 410000