超高压输电线路带电检修安全距离预警系统

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:丁新
[导读] 摘要:国内外开始对带电检修作业中的作业人员与带电设备的安全距离监控问题进行研究,旨在有效防范电力事故的发生。
        (中国南方电网超高压输电公司百色局  广西百色市  533000)
        摘要:国内外开始对带电检修作业中的作业人员与带电设备的安全距离监控问题进行研究,旨在有效防范电力事故的发生。由于电力事故表现形式多样,其过程极其复杂,甚至伴随着连锁故障的扩展。通常还会针对一些不可避免的人为因素而采取不合理调整措施,以致产生严重的安全生产事故。可见,安全距离智能预警装置对作业人身安全和电网安全供电具有深远意义。
        关键词:超高压输电线;带电检修;安全距离;预警系统
        1、国内外超高压线路带电检修作业安全预警技术现状
        1.1导线测距
        导线测距方式有激光和超声波两种,激光测距是激光雷达的应用程序,作为信号源的激光、脉冲激光通过激光发射,在电器上引起散射,一部分光波被激光反射,基于激光光线到达接收机达到时间计算,取得从激光雷达到目标点的距离,持续执行目标脉冲激光扫描,取得目标数据上的所有目标点。超声波测距是使用声音传播和反射原理进行测距。
        1.2电磁检测
        输电线路的磁场与输电线路的电流有关,电流大的话磁场会变强。但是,作业环境的安全距离是与电压相关的,与电流大小无关,所以本应用磁场物理量不适用。
        1.3电场检测
        近距离电警报头盔是在头盔上设置警报。在特定范围内安装近距离电气装置时,警报会向操作员发送通知的警报信号。近距离电气警报器是设置在时钟上的警报器,如果安装了接近特定范围的电气化装置,警报器会发出警报信号通知操作员。
        2、智能预警装置设计的理论和实践依据
        智能报警装置在很多领域被使用,从早期预警的性质可以分为经济预警和非经济预警,也可以分为宏观预警和微观预警,或者是短期预警和长期预警。根据国内外专家的分析,早期预警方法可以分为三种类型:指示器预警、统计预警、模型预警。第一,指标预警是比较一般的早期预警方法,也是统计早期预警和模型早期预警的基础。其次,统计预警分为线性模型和非线性模型。最后,模型预警是指使用预警理论或其他相关设备实现特定预警功能的系统。为了使系统能够有效地实现预警效果,智能预警系统应选择满足实际情况所需的警报模式,以进行超高压输电线路维护的安全距离监测。
        3、智能预警装置设计内容和实施方案
        本智能预警装置实施方案是对超高压线路的电场强度进行测量,来准确判断人体与带电体的距离是否满足安全要求。在带电检修操作过程中,时时刻刻提醒作业人员保持安全距离,一旦接近安全距 离,通过音响报警提醒作业人员。主要技术难点是:电场强度感应 传感器和抗干扰和电磁兼容设计。
        3.1 电场强度感应传感器
        由上文所述可知,根据应用场景分析,在作业环境中有关的物 理量分别是磁场、电场和带电设备的物理尺寸。 可以利用电场强度与距带电体距离线性关系,通过检测电 场强度值,在超阈值时实现声音、震动报警。


        3.2 信号处理部分
        信号处理是通信信息系统的主要功能,系统发生故障时,相关工作人员必须在时间内执行相应的管理措施。因此,为了实现电力系统和早期预警信号的有机融合,并通过相互合作来实现设备之间的协调防御,必须将电力系统的三个防御线的概念作为这个过程的参考来使用。预警信号应妥善处理,信号处理是确保电源预警系统安全稳定运行的重要因素。
        3.3阈值预警部分
        实时计算预警等级是必要的,外部环境对安全距离的评价非常重要,也直接影响到预警水平的评价。复杂多变的研究环境将使超高压线路带电检修作业安全距离监测智能预警系统难以做出准确预测。因此,为了使测量结果更加准确,满足安全运行的条件,根据实际情况设置安全防护阈值系统的间隔时间,即对安全距离的变化进行一定时间的统计和记录,通过数据分析和处理,得到实时预警信息。指标是揭示特高压运行本质特征的主要依据。
        3.4 抗干扰和电磁兼容设计
        关于超高压线维护操作的安全监视和智能早期预警系统,针对涉及电磁适应性的系统性研究,首先提出的防干扰和电磁和容量设计,避免排除建立可能的干扰因素和基本结构和操作模式。在此背景下,为了使设备在高压电磁环境下正常工作,结合电路设计、设备选择、屏蔽、绝缘、滤波、接地技术等,确保研究的正确性和可行性为了确保线路维护操作的安全监视和智能早期语句系统稳定性。
        3.5操作功能设计
        特高压线路维护运行安全距离监测智能报警系统终端设备具有声、光、振动报警、反馈信息、定位通信等功能。下面详细介绍了该装置的具体操作功能设计。(1)声音预警。在线路维护过程中,为防止现场作业人员未及时看到灯光预警,对安全距离预警系统设置了相应的声音预警功能,即不同的语音广播代表具有相同的预警级别。(2)灯光预警。在线路维护过程中,外部环境可能会有噪声、嘈杂等,使维护人员可能听不到指令的声音。在这种情况下,安全距离预警装置可以设置为灯光预警。(3)振动预警。除上述声光报警外,安全距离报警系统还增加了振动报警。振动报警的大致运行过程:当设备收到不同颜色级别的报警时,报警会立即开始振动,但这种方式具有针对性,不能准确地表示报警级别。(4)反馈和预警。当工作人员收到报警信息时,应按下安全距离报警系统上的自复按钮,表示已收到报警信息。这样便于及时将接收到的信息反馈给平台,使调度员及时知道现场是否收到预警。(5)定位功能。工作人员可以通过GPS定位功能确定自己的安全距离,确定位置后将经纬度信息传回预警平台。但是,这种电源也有一些缺点,即定位不准确。
        4、结论
        随着社会经济的快速发展,国家电网建设不断推动资产规模的逐步扩大,超高压输电线路的维护工作也日益繁重复杂。因此,开发超高压输电线路维护运行安全距离监测智能报警装置势在必行。自动、系统的预警模式和管理模式能有效保证超高压输电线路带电检修运行的安全和运行。超高压输电线路是电力系统的主要组成部分。因此,加强特高压输电线路的安全运行管理,确保其安全运行具有十分重要的意义。
        参考文献:
        [1]邓高峰. 超高压输电线路运行与检修[J]. 探索科学, 2019, 000(004):35-36.
        [2]范军华, 张蔓, 邓曲然,等. 直流电场下安全距离预警系统设计计算[J]. 水电能源科学, 2017, 035(012):183-185,161.
        [3]李洪兵, 王灿, 陈世勇,等. 输电线路防外力破坏预警系统的设计与实现[J]. 测控技术, 2015(06):147-150.
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