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(cè)中，就需要針對(duì)實(shí)際應(yīng)用展開分析與研究?；诖耍诒疚闹袑?huì)針對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器，在電力設(shè)備與在線監(jiān)測(cè)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(cè);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(cè)量系統(tǒng)采用的是光纖隔離的浮地系統(tǒng)，這不僅會(huì)導(dǎo)致抗干擾的外部無(wú)法與地面接觸同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致PCB所測(cè)量的電流頻率較高，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中就需要通過(guò)以下幾種方式展開。首先為了能夠降低信號(hào)通道出現(xiàn)與其他信號(hào)不符的電容信號(hào)，就需要在選擇材料的過(guò)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(shí)在選用阻容封裝時(shí)需要選用0603相關(guān)過(guò)線孔的直徑確保在0.3mm以下，這樣一來(lái)就可以有效降低信號(hào)通道出現(xiàn)與電磁信號(hào)不符的電容信號(hào)。

1.1.2電磁抗干擾

電磁抗干擾的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)專用的金屬外部保護(hù)器對(duì)周邊的磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電磁場(chǎng)以及電流信號(hào)展開評(píng)比，并且在電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器抗干擾的設(shè)計(jì)中，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，需要通過(guò)提高電磁抗干擾能力來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行傳感器，所以就需要針對(duì)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(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)較難屏蔽的干擾源，針對(duì)這一問(wèn)題需要使用專業(yè)的材料、頻率、厚度、波源距離等計(jì)算出干擾源的實(shí)際因素，并對(duì)抗干擾設(shè)備展開加厚以便能夠有效防止干擾源對(duì)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(shí)會(huì)出現(xiàn)諸多故障問(wèn)題，不僅會(huì)對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行造成較為嚴(yán)重的影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)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(duì)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(cè)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(wèn)題出現(xiàn)。首先是傳統(tǒng)的短路故障分析檢測(cè)技術(shù)。短路故障分析檢測(cè)技術(shù)可以針對(duì)各個(gè)終端設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)展開檢測(cè)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(cè)技術(shù)可以針對(duì)各個(gè)電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)的故障展開分析，在第一時(shí)間尋找出故障的位置與故障的問(wèn)題，并采取一定的措施對(duì)故障問(wèn)題展開解決，以便能夠?yàn)殡娏υO(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(gè)小時(shí)左右的正常使用時(shí)間，因此電力設(shè)備在實(shí)際出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)就需要在兩個(gè)小時(shí)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(wèn)題展開解決，以便能夠在短時(shí)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(cè)中的應(yīng)用

2.1傳感器在配電系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)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(cè)中的應(yīng)用主要可以分為以下幾種：第一種是無(wú)線10kV電壓檢測(cè)技術(shù)。無(wú)線10kV電壓檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用在監(jiān)測(cè)10kV配電線路的電壓信號(hào)工作中，同時(shí)其可以將檢測(cè)的信號(hào)自動(dòng)匯總到配電綜測(cè)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(chǔ)能電源、射頻鏈路、動(dòng)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(shí)將其作為工作能源，并將其儲(chǔ)存在超級(jí)電容里，從而可以維持當(dāng)配網(wǎng)電路出現(xiàn)失電故障時(shí)的正常運(yùn)行。此外，泄漏電流傳感器會(huì)直接采集避雷器芯棒的泄漏電流樣本，同時(shí)在采集樣本的過(guò)程中測(cè)量芯棒的實(shí)際溫度，而后將所收集的數(shù)據(jù)信息通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理之后，傳輸經(jīng)過(guò)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(dòng)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(jì)、MCU、RF、對(duì)地電阻檢測(cè)、太陽(yáng)能電池、警報(bào)燈以及警報(bào)喇叭等單元而組成。第五種是無(wú)線紅外溫度傳感器陣列技術(shù)。無(wú)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(wú)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(cè)量出4×4點(diǎn)陣靜態(tài)以及移動(dòng)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(hào)監(jiān)測(cè)。局部放電檢測(cè)技術(shù)主要包括：PD（脈沖電流）檢測(cè)技術(shù)、AE（超聲波）檢測(cè)技術(shù)、UHF（超高頻）監(jiān)測(cè)技術(shù)等，其可以通過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備主絕緣中存在的早期問(wèn)題。第二種是電容型設(shè)備介質(zhì)損耗與電容量的監(jiān)測(cè)。為了更好地彌補(bǔ)無(wú)源電流傳感器中存在的不足之處，就可以采用自動(dòng)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(shí)采用了較為有效的深度反饋補(bǔ)償技術(shù)，這樣一來(lái)就可以對(duì)鐵芯內(nèi)部的激磁磁勢(shì)展開自動(dòng)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(cè)準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)際測(cè)量的結(jié)果還不會(huì)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(hào)監(jiān)測(cè)。在開展MOA（避雷器）阻性電流的在線監(jiān)測(cè)工作時(shí)，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(hào)來(lái)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(cè)。通過(guò)對(duì)變壓器鐵芯與夾件接地電流的監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵芯與夾件接地中的缺陷。

3.結(jié)束語(yǔ)

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(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)展開在線監(jiān)測(cè)，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(duì)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(tái)，對(duì)于各種類型所展開的在線監(jiān)測(cè)，都能夠更加快捷、迅速的對(duì)監(jiān)測(cè)信息展開查詢、統(tǒng)計(jì)與顯示。通過(guò)電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)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(dòng)泛在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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[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(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2017，25（11）：312-315+320.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)太原供電公司）