雷电定位系统在输电线路中的应用

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:林森
[导读] 近年来,我国的电力行业建设的发展迅速
        林森
        国网通辽供电公司新城输电工区,内蒙古 通辽 028000
        摘要:近年来,我国的电力行业建设的发展迅速,雷击跳闸故障查找,没有准确的故障判断点时,需要大量人员、花费较长时间盲目全线进行查障,往往工作效率低。数据显示,笔者所在的湖北黄冈地区每年的雷暴日为60至90天,输电线路每年因雷害造成的跳闸占事故性跳闸的90%以上。因此,我们在输电线路故障查找中推广应用了雷电定位系统,将雷电定位系统与调度实时系统、生产管理系统等进行整合,在输电线路发生雷击故障时,精确定位查找故障点。
        关键词:雷电定位系统;输电线路;应用
        引言
        输电线路采用多种监测系统,实时反馈回现场设备状态,并对采集到的数据进行整体分析、判断,可为状态巡视和检修提供一手资料。目前重庆渝西输电工区已采用了多种监测系统,分别对采空区、易盗区、外力破坏区以及绝缘子污秽情况等进行了实时监测,下面将以输电线路在线监测设备的运行状况、优劣势,以及应用前景为重点进行探讨。
        1雷电定位系统的实用功能
        (1)指导查找线路雷击点。一旦怀疑是雷击故障,即根据调度实时系统告警浏览提供的故障时间查询雷电定位系统,可以快速知道在故障时间段线路中的哪些部分附近有雷电活动,其强度有多大,距离线路有多远,回击次数有多少等参数,对线路雷击点的定位提供了快速、准确的参考。(2)排除故障因雷击而引起的可能性。利用雷电定位系统,根据故障点是否有雷击点可以将故障的雷击嫌疑予以排除。(3)雷害事故中提供有力的反事故措施。利用雷电定位系统给出的雷电流幅值和极性信息,结合现场故障情况、故障部位、杆塔塔型、导线排列方式和周围地形地貌等分析得出雷电较活跃地区,辨别线路雷击的绕、反击形式,然后有针对性地采用有效的反事故措施,如改造杆塔接地网、更换耐雷水平高的绝缘子、安装可控避雷针等。(4)有效地掌握雷电活动区资料。利用雷电定位系统不仅可以统计出该地区的雷电日、落雷密度等雷电参数,还可以统计出雷电流幅值分布曲线、线路雷击次数等,科学评估输电线路的耐雷水平及各种防雷设施的有效性。
        2几种已使用的监测系统、设备简介
        2.1杆塔倾斜在线监测
        主要用于采空区、地质不稳定区域的杆塔稳定情况的实时在线监控,安装在线路采空区杆塔上,由仪器、GSM天线、倾斜传感器及太阳能电池板等构成,传感器以手机短信的方式将杆塔倾斜的相关数据发送给位于系统后台的接收器,系统依据事先杆塔倾斜设定的阀值进行分析判断后,决定是否发出告警信息。倾斜传感器通过吸附的方式装设在杆塔上,装设位置位于杆塔塔头中间,预先设定传感器倾斜的方向,包括顺线路方向的大、小号侧以及横线路方向的左右侧,并在后台系统中设定对应的杆塔参数(塔型、塔头高度等)和告警阀值(由线路档距、杆塔塔型、通道环境决定)等。开启后仪器正常运行,每隔一段时间通过GSM/GPRS的传输方式将杆塔倾斜状态发送到后台,并通过后台相关软件显示监测数据。后台软件应有如下功能:通过分析相应倾斜变化情况生成相应曲线图;对超出阈值的数据进行告警。
        2.2杆塔在线可视系统
        主要用于远程视频监控,用于对恶劣环境条件中运行的输电线路所出现的覆冰、舞动情况以及线路通道环境进行实时监测和及时预警。线路的图像及气象数据以GPRS/CDMA网络信号传送到后台,后台根据现场的温湿度、风速、风向等信息,分析输电线路的覆冰情况及其发展趋势,若覆冰超过安全标准则对输电线路及时进行多种方式的报警,保证线路运维人员在第一时间内收到告警信息,并及时对输电线路进行融冰和采取相关的防范措施。


        3雷电定位系统设备维护与管理
        3.1中心站
        (1)明确中心站管理部门,辽宁电网为调度通信部,并设专人定期对中心站、雷电监测站和通信通道进行检查。雷电定位系统服务器应由专人进行维护,其他人员未经授权不得使用服务器。(2)雷雨季节前进行一次全系统的检查维护,确保雷电定位系统的正常运行。(3)在雷雨季节,每天定时对中心站设备进行检查巡视,并注意接收雷电监测站的故障报警。每月对雷电数据进行整理核对,妥善保管历史数据。每年对雷电原始数据及定位数据都应做好保存。每年对雷击跳闸线路的系统预测信息、查询状态下的电子地图及实际跳闸杆塔、相位等情况做成电子文档存档。(4)闪电定位软件会自动接收、记录各监测站运行信息,并在雷电监测站中断(故障)时,以5min为1个周期进行提示音报警。维护人员应首先判断是否为网络故障,如果是网络故障应及时与通信部门联系处理;如果不是网络故障应立即通知监测站维护人员对探测仪进行复位处理。倘若5min内没有恢复正常,维修人员应及时对监测站进行软件修复或硬件更换处理。(5)及时更改、添加输电线路信息、及时进行软件升级。(6)监视雷电系统的运行情况并建立运行记录。运行记录包括系统运行情况、故障发生时间与处理结果等。每年进行线路走廊、省市地区雷电发生情况运行统计分析。
        3.2雷电监测站
        (1)雷电监测站通常由所在地供电单位负责管理,并设专人维护(主要是电源维护)。定期对该监测站进行巡视检查,发现故障及时上报中心站或经中心站同意后进行简单处理。除紧急情况外,不得退出运行。(2)保证雷电监测站与中心站通信线路畅通,发现通道有问题应及时上报中心站联系有关单位处理。(3)每年雷雨季节前,对设备运行情况进行一次全面检查,适时更换探头硅胶干燥剂。在雷雨季节中,每月对雷电监测站进行一次巡视检查。
        3.3终端站
        (1)终端站维护人员负责终端设备运行的日常维护,及时升级系统软件,发现异常及时处理并报中心站。终端站维护人员应每月将终端站运行及故障处理情况上报中心站。(2)经授权的用户终端可以登陆查询雷电信息,但不得擅自修改系统信息。用户终端必须每天24小时开机才能保证数据的及时更新,在雨季每天开机或者查询之前手动进行数据更新,否则查询的结果不能保证准确与可靠。(3)在雷雨季节,每日对终端站进行一次检查,当发现缺少雷电数据时,可手动更新数据或向中心站请求人工远传数据,补齐雷电数据。(4)线路发生雷击跳闸后,应及时在终端站上进行定位查询,并尽快将查询结果反馈给有关部门,以指导线路故障点的查询。
        3.4盐密在线监测系统
        监测原理:光传感器测量盐密是基于介质光波导中的光场分布理论和光能损耗机理。置于大气中的低损耗石英棒是一个以棒为芯、大气为包层的多模介质光波导。在石英棒上无污染时,由光波导中的基模和高次模共同传输光的能量,其中绝大部分光能在光波导的芯中传输,但有少部分光能将沿芯包界面的包层传输,光波传输过程中光的损耗很小;当石英玻璃棒上有污染时,由于污染物改变了高次模及基模的传输条件,同时污染粒子对光能的吸收和散射等产生光能损耗,通过检测光能参数可计算出传感器表面盐分多少。由于传感器与绝缘子串处于相同环境,因此通过计算可得出绝缘子表面的盐密值。
        结语
        在应用在线监测设备的实践中,因为监控设备本身的技术不成熟,还不能完全地提供我们所需的技术能力,且由于经济上的原因,在选取和使用监测设备上往往会掺杂很多其他因素,所以在多方位开发、使用各类监测设备时,对其也要采取有效的管理手段,使检修决策工作能够适合实际的需要和可能。
        参考文献
        [1]杜永红.高压输电线路绝缘子闪络监测系统的研究[J].四川电力技术,2006,6.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: