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& 分布式架空输电线路故障在线监测系统
分布式架空输电线路故障在线监测系统
分布式架空输电线路故障在线监测系统
& & 在当前错综复杂的配电网中，配电线路因受自然因素的影响，常发生各种故障，这对电网的供电质量产生了严重影响。
& & 据统计，在新加坡每户每年因故障停电的时间是30秒，日本是2~3分钟，而在中国的上海、深圳约为88分钟，其他城市更长，加上落后的农村电网，更是长达几十个小时，造成这类情况的主要原因是，我国长期以来只注重发电、输电，却忽视了配电。&
& & 我国配电网结构复杂，大部分又是采用架空线路进行输送，且设备质量参差不齐，容易受到雷电、飓风、冰雪等恶劣天气的侵蚀，加之长期的运行很容易使线路老化，从而发生短路故障、接地故障、断电、送电等故障现象。这不但给用电企业造成恶劣影响，同时也给供电单位带来巨大的经济损失。
& & 所以，在故障发生时，供电公司需要在第一时间安排巡检人员，对线路故障进行查找。可由于线路分布广、沿线地形复杂，查找起来非常困难，远远达不到快速抢修的效果，且耗费了大量资金。因此，想要快速解决配电网的故障，及时恢复供电，提高供电可靠性，在不能依靠人力的情况下，可安装带通讯的分布式架空输电线路故障在线监测系统，将会有效解决这一难题，实现优质的供电服务。
& &&分布式架空输电线路故障在线监测系统是一款由架空通讯故障指示器和架空通讯终端主机构成，该系统融合了地理信息系统技术、传统故障显示技术以及GSM通信技术为一体的高科技设备。可由探测前端对线路的电流、温度进行实时监测。当监测到线路异常时，通讯故障指示器将翻牌闪光以示告警，同时将采集的信息通过通讯终端发送至监控平台及相关技术工作人员的手机上，从而快速追踪线路发生故障的所在点，以及时进行检修，减少故障带来的损失。
& & 在电力事业高速发展的今天，满足供电量提高供电可靠性是供电企业对全社会基本责任之一。而分布式架空输电线路故障在线监测系统的到来，不仅实现了在最短的时间内发现故障及隔离故障点，同时还缩短了故障排查时间，并提高工作效率。目前已在我国多个地区得以应用，深得相关部门的肯定与广大用户的称赞。
特力康小容
/b2b/tlk008/news/itemid-1731272.html[实用新型]输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置有效
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公开/公告号：CNU
发明/设计人：;;;;;;;;;;
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【说明书】：
技术领域本实用新型涉及一种输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，属于输电线路绝缘子在线监测技术领域。背景技术输电线路绝缘子长期暴露在户外，由于自然落灰、工业污染等因素影响，表面会附着污移物，形成污层。干燥状态下，污层一般不会导电，对外绝缘电气性能影响较小；但在湿度较大的环境下，污层会吸湿受潮，使得污层中的可溶性电解质溶解，污层开始导电，污秽绝缘子表面将流过一定幅值的泄漏电流，逐步发展到局部放电。当电弧的发展贯穿绝缘子上下两个电极时，绝缘表面发生闪络，引起污闪现象。污闪事故大多发生在运行电压下，经常造成大范围停电事故，对电力系统的安全运行危害极大。据统计，20世纪80到90年代，污闪事故次数在电网事故总次数中居第2位，仅次于雷害事故，而污闪事故通常是跨区域大面积的事故，造成的损失是雷害事故的10倍，其危害远大于其它种类电网故障。输电线路绝缘子污闪，是阻碍电力系统安全运行的难题之一。因此，为了避免输电线路绝缘子污闪的发生，需要对绝缘子的污秽度进行在线监测，对绝缘子的污闪进行预警。目前关于输电线路绝缘子污秽度的在线监测主要有监测绝缘子的泄漏电流的方法。绝缘子泄漏电流是指在运行电压作用下污秽受潮时测得的流过绝缘子表面污层的电流。当电压和气候条件一定时，绝缘子表面泄漏电流与污秽严重程度成正比。绝缘子泄漏电流同污闪电压之间存在着明显的确定关系，能够在很大程度上估计和预测绝缘子的污闪电压以及评价绝缘子的污秽水平。因此，监测绝缘子的泄漏电流是对绝缘子污秽度进行在线监测最有效的方法。目前关于监测绝缘子的泄漏电流的相关专利已有一些。CN提供了交流高压输电线路污秽绝缘子泄漏电流传感器，方便现场装卸，测量泄漏电流精度高、频带宽、线性度好。CN提供了光电式特高压直流绝缘子泄漏电流监测系统，采用光纤传输泄漏电流数据。CN提供了一种特高压直流绝缘子泄漏电流测量系统，具有高速、安全、可靠测量等优点，特别适用于野外环境作业。CN提供了一种交流绝缘子泄漏及电晕脉冲电流的在线监测装置及采用该装置进行在线监测的方法，实现对绝缘子实际状态的实时准确监测。综上，目前监测泄漏电流的方法成本较高，单台设备只能测量一处电流，多处测量成本高；另外，传感器与设备相连，存在极大的安全隐患。因此，需要研究更加经济安全实用的监测方法。实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提出一种输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置。本实用新型采用如下技术方案：输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，包括若干个监测环、通讯站，所述监测环通过无线通信与所述通讯站进行通信，所述监测环套装于输电线路绝缘子上表面的钢帽上，所述钢帽的下方设置有绝缘件，所述通讯站设置于若干个安装有所述监测环的输电线路杆塔之间，所述监测环用来记录绝缘子泄漏电流的幅值并将绝缘子泄漏电流幅值信息通过无线通信发送给所述通讯站，所述通讯站用来控制若干个所述监测环并汇总将绝缘子泄露电流幅值信息发送至远程终端来随时监测绝缘子状态。优选地，所述监测环包括PVC塑料、铁壳，所述PVC塑料的右侧与所述铁壳的右侧通过卡子相连接，所述PVC塑料的左侧与所述铁壳的左侧通过扣子相连接，所述PVC塑料的内部设置有线圈、铁芯，所述线圈缠绕设置于所述铁芯上，所述铁芯的内表面设置有橡胶，所述橡胶嵌套在所述钢帽上，所述铁壳内部设置有电路模块、蓄电池，所述铁壳上设置有天线；所述线圈用来采集绝缘子的泄漏电流。优选地，所述监测环还包括A/D转换模块、MCU单片机处理器、ZigBee无线通信模块，所述电路模块包括整流电路、峰值采样保持电路；所述线圈依次与所述整流电路、所述峰值采样保持电路、所述A/D转换模块、MCU单片机处理器、ZigBee无线通信模块相连接，所述整流电路的作用是将交流泄漏电流波形转化为直流波形，所述峰值采样保持电路的作用是从泄漏电流的波形得到泄漏电流的幅值信息，所述A/D转换模块的作用是将模拟信号转化为数字信号，所述MCU单片机处理器的作用是处理数据、控制所述监测环工作，所述ZigBee无线通信模块的作用是和所述通讯站进行无线通信，所述蓄电池给所述电路模块提供电能，所述天线用于无线通信。优选地，所述监测环呈马蹄状，所述PVC塑料为椭圆形，所述铁壳为棒状。优选地，所述通讯站包括ZigBee无线通信模块、MCU单片机处理器、GPS定位模块、GPRS无线通信模块、蓄电池、太阳能电池、湿度传感器，所述MCU单片机处理器分别与所述ZigBee无线通信模块、GPS定位模块、GPRS无线通信模块、湿度传感器相连接，所述太阳能电池与所述蓄电池用来给所述通讯站进行供电；所述ZigBee无线通信模块用来与所述监测环进行无线通信，所述GPS定位模块用来获取所述监测环的地理位置信息，所述湿度传感器用来检测环境的湿度，所述MCU单片机处理器的作用是汇总处理泄漏电流信息，所述GPRS无线通信模块的作用是与远程终端进行无线通信。优选地，每个所述监测环均设置有唯一的ID，所述通讯站通过控制ID来控制监测环的休眠与工作。本实用新型所达到的有益效果：（1）本实用新型提供了输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，通过监测绝缘子泄漏电流来监测绝缘子污秽度，进行污闪预警，避免输电线路绝缘子污闪的发生，保证电力系统安全稳定运行；（2）监测装置功能控制权在通讯站，一个通讯站能监测多处监测环的泄漏电流信息；（2）泄漏电流监测装置所监测的特征量为泄漏电流幅值，简单有效可靠；（3）监测环与通讯站之间通过无线通信发送信息，方便快捷节能；（4）监测环一般处于休眠状态，需要通讯站唤醒才工作监测绝缘子泄漏电流，省电节能。附图说明图1是本实用新型的整体结构示意图，其中11-监测环、12-输电线路绝缘子、13-导线、14-横担、15-通讯站。图2是本实用新型的监测环的工作过程示意图，其中21-线圈、22-铁芯、23-输电线路绝缘子、24-整流电路、25-峰值采样保持电路、26-A/D转换模块、27-MCU单片机处理器、28-ZigBee无线通信模块、29-蓄电池。图3是本实用新型的监测环的结构示意图，其中301-PVC塑料、302-线圈、303-铁芯、304-橡胶、305-扣子、306-卡子、307-铁壳、308-天线、309-电路模块、310-蓄电池。图4是本实用新型的监测环的安装俯视示意图，其中41-钢帽、42-监测环、43-绝缘件。图5是本实用新型的通讯站的连接示意图，其中51-ZigBee无线通信模块、52-MCU单片机处理器、53-GPS定位模块、54-GPRS无线通信模块、55-蓄电池、56-太阳能电池、57-湿度传感器。图6是本实用新型的监测环和通讯站的通讯过程示意图，其中61-通讯站、62-监测环。具体实施方式下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。图1是本实用新型的整体结构示意图，其中11-监测环、12-输电线路绝缘子串、13-导线、14-横担、15-通讯站。本实用新型采用如下技术方案：输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，包括若干个监测环11、通讯站15，监测环11通过无线通信与通讯站15进行通信，监测环11套装于输电线路绝缘子12上表面的钢帽上，钢帽的下方设置有绝缘件，通讯站15设置于若干个安装有监测环11的输电线路杆塔之间，监测环11用来记录绝缘子泄漏电流的幅值并将绝缘子泄漏电流幅值信息通过无线通信发送给通讯站15，通讯站15用来控制若干个监测环11并汇总将绝缘子泄露电流幅值信息发送至远程终端来随时监测绝缘子状态。监测环11和通讯站15组成了输电线路绝缘子泄漏电流的在线监测系统，整个系统功能控制权在通讯站15，监测环11多点布置，各个监测环11具备唯一的ID，通讯站15通过ID控制特定的监测环11采集泄漏电流信息。监测环11和通讯站15之间通过ZigBee无线通信模块进行通信。图2是本实用新型的监测环的工作过程示意图，其中21-线圈、22-铁芯、23-输电线路绝缘子、24-整流电路、25-峰值采样保持电路、26-A/D转换模块、27-MCU单片机处理器、28-ZigBee无线通信模块、29-蓄电池。线圈21依次与整流电路24、峰值采样保持电路25、A/D转换模块26、MCU单片机处理器27、ZigBee无线通信模块28相连接，整流电路24的作用是将交流泄漏电流波形转化为直流波形，峰值采样保持电路25的作用是从泄漏电流的波形得到泄漏电流的幅值信息，A/D转换模块26的作用是将模拟信号转化为数字信号，MCU单片机处理器27的作用是处理数据、控制监测环工作，ZigBee无线通信模块28的作用是和通讯站进行无线通信，蓄电池29给电路模块提供电能。
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电力电缆故障在线监测及预警装置
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电缆在线监测及预警系统
主要功能：1.提前预警故障隐患2.选定故障电缆线路3.判定故障距离4.防止电缆由于长期带故障运行而发生火灾5.实现状态检修成功：案例一、胜利石油管理局电力总公司锦华变电缆BHDJ-2000电缆在线监测系统在日在胜利石油管理局电力总公司东区供电公司锦华变投入试运行，目前系统运行稳定，并且对日的1#锦北乙回路电缆接地故障成功预警并测距成功，该电缆的“可恢复故障”数据，是世界上首例在运行电缆上得到的暂态行波可分析故障距离的信息；对4月3日的因人为原因造成的4#锦河线电缆损毁触发波形，正确的反映了单相接地之后故障点连续引弧的过程，并且在接地报警过程中可以准确的指示出接地电缆回路和电缆接地故障的距离，使检修人员迅速排除故障，保障了系统安全稳定，完全达到系统目标。
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