摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,电力线路建设越来越多。本文针对电力线路运行在线监测系统的应用,做了简单的论述,总结了常用的线路检修技术。目前来说,电力线路检修工作中,新技术被广泛应用,比如直升机巡视检查技术和在线监测技术等,获得了不错的成效,保障了线路运行的安全性,提高了检修工作效率和质量。现结合具体研究进行分析。
关键词:电力线路;在线监测系统;直升机;巡视检查
引言
随着电力在能源应用中占据越来越重要的位置,电力用户对电力系统的可靠性及服务方面的要求越来越高。电力线路故障会直接影响用户的用电安全和供电稳定,因此提高电力线路自动化水平,缩短线路故障检修时间,是电力系统发展到一个新阶段的必然要求。
1变电站电力设备常见故障
通过对变电站电力设备故障产生因素分析,便于变电站技术人员清楚了解各个故障产生因素,对外部电力故障因素有深入的认识,了解停机故障常见类型。通常情况下,在变电站运行一段时间以后,因为设备磨损严重、设备老化等,导致变电站电力设备发生异常运行状况。例如,在遇到雷雨天气时,由于电力设备遭受雷击,电力设备发生线路损坏问题,产生连锁反应,导致电力设备损坏。为了将电力设备故障率降至最低,需要结合实际情况,选择最佳维护管理方式,对运行设备采取实时在线监测手段,实现对电力系统运行情况实时监管,保证电力设备维护工作有序进行。在电力设备故障诊断中,设备产生的各个气体均是在事前在线监测中发现,这些气体能够真实展现出变压器内部绝缘油是否存在异常状况,通过色谱分析方式实现气体分析,及时找出电力设备运行中出现的问题。在产生气体中,涉及的气体有氢气、甲烷和一氧化碳等。通过对设备运行声音频率的诊断,可以精准找出变压器电阻变形状况,判断是否存在线圈绕组、电感应等问题,从而对故障发生位置精准判断,采取对应方式进行处理。
2电力线路在线巡视监测关键技术
2.1直升机
从当前电力线路巡视检查实际来说,无人直升机的应用,助力规模化巡视检查的实现。以某电网公司研发的大型无人直升机多传感器电力线路巡检系统为例,实现了超低空和超视距以及低速度线路巡视检查,构建了通道巡检模式和精细巡检模式,具有无人机飞行航迹点以及检测任务点的自动化布置,同时支持无人机单侧巡检以及双侧巡检作业等。从技术的应用实际来说,能够实现视距外电力线路巡视检查过程的可视化,极大程度上提高了巡视的可靠性。同时能够同步获得视频和光学数码相片等,能够及时发现电力线路缺陷以及运行安全隐患,满足多样化巡检工作的需求。目前来说,无人直升机巡检模式主要包括精细化线路巡检、通道巡检模式、线路故障巡检、特殊巡检模式。例如,通道巡检模式的应用,主要是利用三维激光扫描仪以及短焦相机,开展电力线路走廊三维基本情况的测量以及重建,进而确定杆塔坐标和设备坐标,同时测量通道内部安全距离不充足的缺陷。
2.2太阳能通信主机
太阳能通信主机采用太阳能供电方式,并配备免维护可充电蓄电池主备供电,保证系统稳定可靠。挂装在电力线路的故障检测终端采集线路上的短路故障、接地故障、线路负荷、温度、电场等特征信息,通过太阳能通信主机的射频处理单元将接收到数据信息经主处理单元进行信号处理和控制运算,形成完整的线路特征数据信息,通过GPRS网络将信息传输至主站服务器,完成和主站系统的通信传输,实现太阳能通信主机与主站系统及故障指示器的数据交互。
2.3高压断路器监测
在对高压断路器故障分析过程中,大部分问题产生于控制回路中机械故障等方面,而绝缘故障、发热故障等,在电力设备故障中不太常见。所以,在对高压断路器故障监测过程中,应该从以下几个方面进行:首先,对高压断路器机械特性情况进行监测,对断路器运行过程、合分闸速度等进行监测。
其次,对断路器分闸线圈、合闸线圈控制回路进行监测,监测其电流、电压及线圈运行状况。最后,对断路器内部设备缓冲情况、运行了零件脱落状况等进行监测。
2.4无人机技术
当前电力线路巡视检查工作中,无人机技术的应用较为广泛。在实际应用中小型翼无人机和固定翼无人机已经实现了实用化巡检,为线路运行故障的排查和线路运行维护等工作的开展,提供了有力的技术支持,极大程度上降低了线路巡视的劳动强度,有效提高了线路巡视检查作业的效率。无人机技术的应用特点如下:①安全性。将检修工作人员从危险岗位替换下来,提高了作业的安全性和效率。②多途径通讯。开展电力线路巡视检查,运用的无人机技术,实现了多途径通讯。
3电力线路运行在线监测系统的应用
3.1太阳能通信主机
太阳能通信主机是系统核心传感单元与系统主站数据信息交互的桥梁,通过短距离无线射频技术接收线路故障指示器发送的实时数据,经解析处理后经无线GPRS传输至系统主站,实现与系统主站的远程无线传输。太阳能通信主机采用太阳能供电方式,并配备免维护可充电蓄电池主备供电,保证系统稳定可靠。挂装在电力线路的故障检测终端采集线路上的短路故障、接地故障、线路负荷、温度、电场等特征信息,通过太阳能通信主机的射频处理单元将接收到数据信息经主处理单元进行信号处理和控制运算,形成完整的线路特征数据信息,通过GPRS网络将信息传输至主站服务器,完成和主站系统的通信传输,实现太阳能通信主机与主站系统及故障指示器的数据交互。
3.2通信端机误码问题
从系统应用实际来说,机载天线跟踪趋于稳定之后,因为卫星通信系统设置的通信端机使用突发模式,实现数据发送以及接收,造成了跟踪速度需要和没有遮挡的有效时间内发送、接收数据同步。虽然在设计环节基于转速和旋翼宽度等相关信息模拟旋翼遮挡,在旋翼遮挡缝隙中实现了突发通信,不过无人机实际飞行时的情况不同,需要做好飞行试验的调整。通过做好旋翼转动周期和通信端机软件的优化、参数得调整,降低丢包率,避免误码问题的发生,进而达到通信要求。
3.3系统主站
系统管理软件是系统分析和处理故障的核心部分,可以对线路运行状态和线路短路、接地、断线故障等状态进行分析,准确定位故障区段,并通过推屏、动态着色、短信告警等方式,及时通知巡检人员故障所在区域,帮助其快速检测和处理故障,提高供电可靠性。根据朔黄铁路原平南站电力线路分布情况,绘制了SVG图形,监控界面采用缩略图与监控图相结合的动态监控方式,一旦某地区的电力输电线路发生故障,在缩略图上立即以红色显示故障点信息,故障信息将以弹窗形式显示故障地点、故障类型、故障时间。在综合监测功能中共包含变电站、线路信息,点击线路可以查看到变电站对应线路SVG图形,图形支持鼠标滚轮放大缩小查看、鼠标左键拖曳,还支持鼠标左键点击故障指示器设备查看当前设备详情。
结语
综上所述,电力线路运行在线监测系统的应用,能够获得不错的效率,既能够提高线路巡视检查的效率,还能够提升监测的质量。在实际应用中监测模式的运用,会遇到各类问题,文中结合无人直升机监测系统应用常见问题,提出了相应的应对策略。
参考文献
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