数字式交流特高压避雷器在线监测系统研究 李海

发表时间:2021/6/1   来源:《论证与研究》2021年4期   作者:李海 孔慧敏
[导读] 摘要:为了可以迅速发现交流特高压避雷器的老化程度以及存在的其他隐患,对特高压避雷器进行定期地检测,可以有效避免一些灾难的发生。在线监测系统不仅性能强,而且还有较高的可靠性,可以通过传感器较好地感知通过避雷器的电流信号。系统经过处理,将信号传输到PC端,那么PC端就可以对数据进行分析检测。该系统对特高压避雷器的检测有很大的帮助。
                                                                 李海 孔慧敏
                                         (国网山东省电力公司检修公司 山东 济南 250000)
        摘要:为了可以迅速发现交流特高压避雷器的老化程度以及存在的其他隐患,对特高压避雷器进行定期地检测,可以有效避免一些灾难的发生。在线监测系统不仅性能强,而且还有较高的可靠性,可以通过传感器较好地感知通过避雷器的电流信号。系统经过处理,将信号传输到PC端,那么PC端就可以对数据进行分析检测。该系统对特高压避雷器的检测有很大的帮助。
        关键词:智能系统;数据检测;数字式
        引言:
        交流特高压避雷器作为高压电力设施的重要保护措施,它对高压电力系统的保护起到至关重要的作用。避雷器在电压长期的作用下,内部的电阻会老化。一旦内部被老化,它的保护作用就会大幅度降低。假如通过的电压过大使得电阻片过热,就会发生比较严重的事故,甚至会爆炸。所以为了避免因为内阻老化而造成经济损失,在强化内阻质量的同时还需要有强有力的监测系统。
        一、避雷器在线监测系统
        1.避雷器与系统原理
        高压避雷器的在线检测系统主要就是检测。避雷器内部电阻是否因老化而产生一定的故障,在电流通过时,内部电阻是否达到阀值。如果内部电阻过大会导致电压器功率过大,而且会出现发热的现象,这十分容易触发事故。避雷器主要由绝缘构架、压力释放器等设备构成。在避雷器正常工作时,系统可以检测它的全电流、阻电流以及容性电流,温度等特点的特性曲。系统可以对阻电流和湿度的关系作出曲线分析。控制者只需要在计算机上设定相应的数值作为警戒线。一旦特定的数值超过预定的范围,计算机就及时提醒维修人员进行检修。系统主要是由电流传感器、光纤以及计算机等精密仪器组成,它们可以极大地减小数据错误。系统把收集到的电流信号通过信号协议发送到上位机,再由上位机对获得的数据与初始数据进行比对分析。
        2.系统硬件设备
        电流传感器的作用对于整个系统来说是至关重要的,只有它获取正确高压避雷器的电流数据,才能完成系统的后续工作。对于电流传感器必须达到以下标准,第一不可以改变电阻之间的电流关系;第二电流传感器必须性能稳定;第三传感器的体积必须要小。
        对于光纤传输系统来说则是必须要求灵敏度高,线性度高等特点。

除上述特点以外在选取光纤传输系统时必须满足适合远距离的数字信号传输,而且必须有较好的抗干扰性。介于材料费用的问题,还需要将距离和实用性都考虑到设计之中。
        二、特高压避雷器在线监测的研究方法
        特高压交流避雷器在输电系统中的作用非常广泛,为了更安全地提供电力服务,采用一些在线监测系统会极大提高电力系统的安全性。为了能够提供给监测系统可靠的数据,必须进行一些科学研究。只有方法选择合适,才能使研究的成果起到更好效果。首先可以推荐零序电流法,因为特高压交流避雷器的伏安特性呈现的是非线性状态,再加上避雷器里的电流含有基波电流和高次谐波电流,但是介于高次谐波电流,对研究的效果没有明显帮助,所以对此进行忽略不计。
        其次还可以采用变系数补偿法,在实验中通过对避雷器电压等一系列系数的操作变化,通过实验可以得到详细的数据,即各次谐波分量和总的泄漏电流的基波,再通过实验数据进行计算,算出每一次的补偿系数,在实验中不断变化实验数据,就可以得到避雷器的工作状态。最后利用电场中谐波分析补偿法,可以提高避雷器在线监测中的监测效果,因为传统的补偿算法会使得避雷器的安全性能特别差,所以广泛地运用这种办法可以提取电网中的信号,获得避雷器中的相应数据,通过数据找到泄漏电流和避雷器内阻之间的工作关系,通过一系列的数据分析,我们就可以清晰的获得高压交流避雷器的工作状态。避雷器的实际工作状态如何将会直接影响到输电系统的安全性和工作状况,根据不同的数据找到最适合自己输电线路的监测方案,通过对避雷器的电流数据进行实时分析统计,优化设计,一定能给电力系统带来很大的改善,创造更高的价值,保证电流输送的安全。
        2.在线监测泄漏电流的方案
        随着社会经济的迅速发展,社会对于电量的需要也日益增加,所以说高压特大功率输电系统越来越得到社会的重视,但是长距离输电线暴露在户外会受到雷雨天气的影响,所以说避雷措施必须完善。利用在线监测系统,极大提高了线路的安全。首先必须通过避雷器阻性泄漏电流设置出可以预防的方案,将原理图通过小组的形式绘画出来,然后集体分析讨论研究设计出更为完善的方案。当小组通过方案的可行性之后,就将原理图投入到实际中生产、使用。除以上因素之外,设计组还必须通过传感器提取高压直流避雷器阻性泄漏电流信号,通过放大器将获取的电信号放大,然后记录电流信号能够被满足的数据要求,经过计算机的精密处理计算,将电信号通过数字信号的形式转化为曲线。实验可以把数据曲线清晰地展示给大家,那参与实验的人员可以明白监测到的数据,以及避雷器中阻性泄漏电流的实际情况,在以后的工作中,要有效的避免因避雷器阻性泄漏电流而造成的危害。最后要将前几次收集到的电流信息数据进行保存和科学性的分析,一定要保证获取实验数据的真实性和可靠性,最后将实验获取的参数和成熟的方案投入到实际生产应用当中,为超远高压输电提供安全性和更高的效率以及技术层面的大力支持。
        三、结束语
        高压交流避雷器检测的方法探索,对于保护整个电力系统来说,都有十分重要的作用。除有监测系统的保障以外,任何工作都必须定时有人对线路和设备进行检测。通过从监测系统中获取的数据,可以知道避雷器的工作状态,通过数据的分析,可以对旧的设备进行新的改造和提升。结合现在的科技,对监测系统进行升级改造,才能真正提高避雷系统的有效性,真正的在避雷系统方面做出重要贡献,保证整个供电系统的安全,确保社会的共同财产。超远距离电力输送问题非同小可,除利用强有力的数据监测保证安全以外,技术人员必须定期维修检测。
        参考文献:
        [1]熊泰昌,电力避雷器的原理与试验维修[M].北京:水利电力出版社,1993.
        [2]品南,钟雅风,颜文.氧化锌避雷器阻性电流测量仪的研制及其应用[J].中国电力,2000,33(2):48-50.
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