電力在線監測傳輸系統的設計與實現

王群++葉紅珊

摘 要由于用電量的不斷增加，對電力的傳輸提出了更高的要求，如何實現電力的安全、可靠以及經濟傳輸是發展電力系統的基礎，然而在對電力傳輸過程中進行在線的監測時仍存在一些問題影響著電力的傳輸，給電力傳輸造成影響。文章從電力在線監測的任務出發，結合電力在線監測傳輸存在的問題，對電力在線監測方法做了有關研究。

【關鍵詞】電力傳輸 在線監測 存在問題 監測方法

1 電力在線監測的任務

1.1 在線監測電纜接頭以及表皮的溫度

由于在電力傳輸時電力電纜的接頭制作如果不良或者壓接不緊造成接觸的電阻過大，再加上長期的運行的話會使電纜的接頭由于溫度過高而使絕緣層燒穿，從而發生火災，使供電受到影響，從而造成事故，為了實現對這些重點部位的實時在線監測可以設置通過接觸式溫感模塊，當溫度出現異常時，可以及時的發出警報。將實時的數據上傳，通過熱預警數據的分析，可以將造成發熱的隱患進行消除，從而避免了事故的發生。

1.2 在線監測可燃氣體以及有害的氣態

井溝中常會長生一些有害氣體或者可燃的氣體，因此要對這些氣體進行在線監測，從而能夠分析和評估氣體的含量濃度，當有害氣體以及可燃氣體超標時，可以及時的發出預警從而避免發生爆炸或者傷人的事故。

1.3 在線監測環境的溫度和濕度

對設備所處環境內的溫度和濕度進行有效的監測，并且能夠監測井溝內的水位，將這些數據進行篩選，長傳給管理人員，方便管理人員能及時的了解環境的狀況，從而及時的采取相應的措施。

1.4 監測火災的發生

對是否存在煙霧以及火焰進行實時的在線監測，從而能夠第一時間內掌握電力傳輸過程中是否有火災的發生，從而對發生的重大事故進行及時的報警和預防。

2 電力在線監測傳輸存在的問題

由于人們用電需求的增加，在線監測系統已經廣泛的應用到電力傳輸系統當中，并取得了顯著的成效，但就目前的現狀來看，仍存在一些問題影響著在線監測系統的運行，主要表現在以下幾方面：

2.1 難以區分檢測層和監測層

由于通訊協議的特殊性以及例外，如果難以區分檢測層和監測層的話就會提高設備和通訊接口的復雜性，從而使設備供應商以及集成商的維護成本以及實施成本都被提高，同時也會使系統運行時的可靠性以及擴展性降低，例如，一家DTS公司對不同的電力公司可能要提供的機型和適配器也不同，從而難于管理，增加了運行成本。

2.2 難以區分檢測層和數據管理層

實時監測計算以及基于數據挖掘的非在線計算是常用的兩個先進算法，如果不能難以區分檢測層和數據管理層的話，將會造成數據的可靠性和實用性都比較低。

2.3 數據庫結構靈活性缺乏

由于系統在開發的過程中，不能系統以及成熟的分析傳感器以及相關的算法，從而使系統的設計不夠完善，造成在輸入和輸出以及保存狀態以及檢測這些變量時不能有效的完成。

3 電力在線監測方法

3.1 直接疊加法

直接疊加法的原理是利用電壓互感器產生交流相電壓，從而疊加到變壓器的母線或者是中性接地點的直流電源，通過高壓電容控制在直流電源中受到交流高壓的影響。測試電纜中的直流電流的絕緣電阻，從而可以實現對電纜的在線監測。但是這種這種方法對于監測10Kv或者10Kv以下的電壓時比較有效，當電壓過大時，則無法進行有效的監測，除此之外，可以在線監測線路對地電暈放點也是非常有效的。

3.2 直流成分法

研究發現，在一些含有水樹脂的電纜絕緣在運行時，會有部分的直流電存在于線芯和銅屏蔽之間，這主要是由于絕緣中的水樹進過裂化造成的。在監測過直流成分以后，可以確定水樹監測可以判斷絕緣的老化程度，其原理是加以利用水樹中的整流效應，通過施加具有負半周期的電壓，通過尖端傳遞到絕緣，將大量的負電荷注入到水樹枝當中，當電壓處于正半周期時，注入較少的正電荷，從而只能中和一部分負電荷。在傳輸時的工頻電壓下，會使處于水樹尖端的大部分負電荷逐漸的轉移，從而造成直流電的出現，但是其作用相比較整流就比較小，小到幾十納安。而水樹枝的增加會造成泄露電流的增加，從而使交流擊穿電壓降低，從而影響電能的輸送。而直流電壓疊加的原理是將低直流電壓施加到絕緣逐漸的劣化的電纜時，產生的直流電流與劣化程度相應，而直流成分是電纜運行中的固有成分，所以常用于對中高電壓的電纜檢測。

3.3 局部放電法

就局部放電而言，采集終端頭和附件等局部的放電量是實行檢測的主要目的，分離電纜的局部放電量的原理是利用小波原理以及信號處理系統。在水樹枝產生的開始階段，通常為0.1PC的局部放電量，電力電纜的絕緣程度對局部的放電量具有非常關鍵的影響。當局部的放電量出現浮動的情況時，也就是表示電纜的絕緣程度存在隱患影響電纜的運行，從中提取的電力電纜的絕緣劣化信號在干擾信號下面覆蓋。

4 結論

我國在上世紀九十年代開始，逐漸的發展對電力在線監測傳輸系統的研究，與發達的國家相比，在實踐上存在一定的滯后性，然而隨著現代科學技術的不斷發展，促使了電力事業的不斷發展，我國在電力傳輸的研究也逐漸的轉向研究開發不同類型的配電監測終端，從而促進適應配電網自動化的進程。

參考文獻

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作者簡介

王群（1966-）女。現供職于湖南威盾電氣有限公司。主要研究方向為電氣系統無功補償及在線監測技術。

作者單位

湖南威盾電氣有限公司 湖南省長沙市 410000