在线监测技术【五篇】【完整版】

我国幅员辽阔,输电线路网络错综复杂,有些所处环境尤为恶劣,这给电力工作人员的日常巡视、检查工作造成了极大的不便。为此,必须借助先进的现代化监测技术以及相关的监测设备,尽快建立起监控中心。随着科学技术的下面是小编为大家整理的在线监测技术【五篇】【完整版】,供大家参考。

在线监测技术【五篇】

在线监测技术范文第1篇

关键词:输电线路在线监测;
电力监控;
调度

我国幅员辽阔,输电线路网络错综复杂,有些所处环境尤为恶劣,这给电力工作人员的日常巡视、检查工作造成了极大的不便。为此,必须借助先进的现代化监测技术以及相关的监测设备,尽快建立起监控中心。随着科学技术的发展与进步,输电线路在线监测技术应运而生,这项技术能够客观准确地收集信息,并对其进行科学处理,同时还能及时评估电力设备的性能,对输电线路检修模式的转变以及输电设备状态监测工作的完善具有十分重要的意义。

1 输电线路在线监测技术

输电线路在线监测是指利用安装在输电线路设备上的仪器,实时地记录下表征设备运行状态的特征量,并及时上传至监控中心。通过各项监测采集的数据,诊断分析出输电线路当前的运行状态,并对未来可能发生的情况作出预测,及时采取适当的措施,用以消除或减轻险情,把损失降到最低。输电线路在线监测技术是输电线路状态检修的重要手段,也是输电线路安全、稳定运行的有效保障。

2 输电线路在线监测系统的工作原理

输电线路在线监测的技术参数包括设备运行参数和环境运行参数,系统就是通过数据信息平台采集和分析输电线路的各项技术参数,并实施有效的监测与管理,方便工作人员对信息的查阅,针对不良状况及时提供信息预警等。

3 我国输电线路在线监测技术的应用

自2008年我国南方发生重大雪灾导致大面积严重电力瘫痪事故发生后,国家供电局引进并强制实施了输电线路在线监测技术以保障供电线路网络的安全稳定运行。目前,我国采用的输电线路在线监测技术主要有以下四种:

3.1 覆冰在线监测技术

针对恶劣天气条件下高压输电线路的覆冰状况难以洞察,采用覆冰在线监测技术对输电线和变电站的覆冰状况进行实时监测,运用数学建型进行分析,预测出可能发生冰雪灾害的高压线路段,采取有效应对措施,最大限度降低损失。而覆冰在线监测技术的工作原理则是通过对高压电线的倾斜角度和弧垂进行监测,根据相关数据信息,计算出覆冰的厚度和重量,由此判定出覆冰的危险等级,以及是否需要发出除冰预警信号。另外,也可以利用拉力传感器来实时测量高压电线覆冰后的受力情况,结合当地环境的温度、湿度以及风力、风向状况,将各项数据集中进行采集,及时汇总给监控中心,由系统进行分析处理,作出冰情预报,一旦情况符合,系统将立即发出除冰警告。

3.2 杆塔倾斜监测技术

杆塔作为输电线路的重要支撑,其稳固性对电力系统的安全至关重要。在我国西北部,高压电线杆塔大多设立在矿山区,受地质、地表状况以及各类外部自然力因素的影响,容易出现杆塔倾斜的现象,严重的将会导致地基发生形变,对输电线路的安全造成很大威胁。为此,相关部门利用全球移动通信系统,对杆塔的倾斜程度进行实时监测,一旦发现异常,系统会及时发出预警信号。目前,杆塔倾斜监测技术多应用于220千伏的输电线路,能及时发现杆塔倾斜和变形的迹象,预防事故发生。

3.3 输电线微风振动监测技术

在输电线路的运行中还存在一项比较隐蔽的安全隐患,就是导线的微风振动,尽管它不像其他隐患那样具有较大的破坏力,但随着时间的积累,将会导致高压输电线路出现疲劳甚至断股,必须引起重视。微风监测技术是利用振动仪对输电线以及线夹触点以外一定距离的导线实施监测,例如线夹弯曲的频率和振幅等等,再结合输电线路周边的风速和风向,依据导线自身的力学特征,计算出受微风振动影响下输电线的疲劳寿命,以便于及时更换和检修,从而达到有效防范风险的目的,同时,该技术还可以用于输电线路的防震设计。

3.4 视频在线监测技术

在人口密集的地区和交通事故频发的地段以及走兽飞禽等动物频繁活动的森林,都需要对输电线路安装视频在线监测系统,这是为了能够实时掌握输电线路周边的状况,尽早发现和排除安全隐患,以及故障发生后通过视屏录像能及时准确地找出对输电线路造成危害的行为原因,从而进一步采取防范、纠正措施。在实践过程中,可以充分利用网络和无线传输技术实现对输电线路的远程实时监控。

4 在线监测系统的维护与完善

如今输电线路在线监测系统已经成为有关部门电力监控与调度掌握第一手数据资料的重要来源,尽管如此,该项技术仍有不足之处,需要在实际应用中加以完善,使其发挥更大的作用。

4.1 加强监测系统本身的维护工作

通常在使用在线监测系统进行电力监测时,需要在区调区内设置很多监测点,导致了系统相当复杂错乱,针对这种情况,为了防止系统频繁出现故障,一般会由指派的技术人员专门对系统进行维护,然而这项工作需要耗费不少的人力和财力,使得输电线路在线监测技术的经济性大打折扣,为此,必须增强在线监测系统的稳定性,开发远程维护技术,以减小维护成本和工作量,实现该技术更大的利用价值。

4.2 加强调度人员对于检测系统的培训工作

在没有引进在线监控技术以前,调度人员一般是根据巡线人员的电话或日志汇报出的现场勘察结果来进行调度和管理的。新的模式下,必须加强对基层调度人员的技术培训,使其尽快熟悉业务流程,理清在线监测系统发回的各项数据,掌握报警数值范围和应急措施操作,只有这样才能让输电线路在线监测系统的功能得以充分发挥。

5 结束语

当下输电线路在线监测技术正逐渐在整个国家电力系统中普及应用,凭借其在电力监控与调度方面的出色表现,越来越受到电力企业的欢迎,相关部门应加强维护工作,使电力监控系统更加稳定地运行,实现未来电力监控工作智能化与现代化的目标。

参考文献

[1]邓有强.输电线路在线监测技术现状研究[J].通讯世界,2013,(16):160-161,162.

在线监测技术范文第2篇

关键词:接地线;
在线监测;
应用

中图分类号:TG146.2 文献标识码:A

由于电力电缆应用成本的下降,以及电力电缆自身所具有的供电可靠性高、对于人身比较安全、不受地面、空间建筑物的影响、不受恶劣气候侵害、安全隐蔽耐用等特点,因而获得了越来越广泛的应用。

然而,与架空输电线路相比,虽然电力电缆的上述优点却为后期电缆的维护工作特别是故障测距与定位带来了较大的难度,尤其电缆长度相对较短、线路故障不可观测性等特点都决定了电缆线路要求有更精确的故障测距方法。另一方面,电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分,一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行,并且如故障发现不及时,则可能导致火灾、大规模停电等较大的事故后果。电力电缆在电力系统中应用越来越广泛,实现电缆的安全、可靠和经济运行对保证电力系统的安全性和经济性具有十分重要的意义。一旦发生故障,寻找和处理起来十分困难,不仅会浪费人力、物力,而且会造成停电损失。

因此,如何快速、准确地查找电缆故障,减少故障修复费用及停电损失,成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。

1 解决问题技术难点

电缆能否有效绝缘直接影响了电缆能否安全可靠运行,因此电力电缆存在多种敷设方式,其中直埋敷设的应用最多。由于电缆大多敷设在地下,导致无法对电缆绝缘进行直接检测和解决。因此,电力电缆的在线监测技术,能对电缆进行快速的检查、维修,有利于电缆可靠运行。为了解决这种难点,接地线电流在线监测技术得到广泛应用。此方法能够同归对电缆绝缘的下降情况进行判断并提前预警,实现事前预防的作用。

2 优化措施

2.1 电缆接地线电流在线监测的应用

2.1.1 在电力电缆中间箱处安装了采集系统设备,对电缆运行情况进行在线监测。

2.1.2 本主站系统采用基于Windows操作系统的运行环境,内置监测电缆的名称、波速度、电缆长度、历史数据等信息。系统通过网络与各监测终端通信,可以远程读取各监测终端记录到的电缆在线监测波形数据,并自动预报电缆故障。

2.2 优化电流信号采集、信号转换、信号处理环节。

2.2.1 电流信号采集环节。在电缆接地线的三相分别安装了专用的电流高频传感器,高频传感器采集电缆接地线的电流,高频电流采集带宽:
2~125MHz,电流传感器产生CT二次信号。

2.2.2 信号转换环节。电流互感器采集到的电流通过导线传输到电流终端转换器,这个信号经过信号检测电路滤波、放大和采保,然后由低功耗单片机做A/D采样,最后计算出负荷电流、短路电流、首半波尖峰电流和接地动作电流值、稳态零序电流、暂态零序电流。

2.2.3 信号处理环节。由转换器对电流进行转换,转换成数据CPU能够处理的数字信号,CPU将采集到每路电缆出线的接地线电流值进行分析。在一个统计时间段,在该统计时间段内如果出现故障,如果累计次数达到1次即为1级告警,系统会以黄色方框的形式在主界面上显示,如果累计次数达到3次即为2级告警,系统会以橙色方框的形式在主界面上显示,如果累计次数达到5次即为3级告警,系统会以红色方框的形式在主界面上显示。

3 故障排除

此系统可以点击查看所有线路出现的故障信息,并可按照时间进行排序,有选择的查看最近获最早时间的线缆故障信息。用户可选中某条故障记录后,可双击鼠标左键查看相关的波形文件,从而及时发现及排除故障如图1所示。

4 技术创新点

针对电缆运行对系统稳定性要求高的情况,供电车间与厂家积极沟通,参与在线检测装置性能的改进,提出了适合现场的新要求。

1)可以实现电力电缆在线故障预警。

2)实现电力电缆故障预警,便于供电部门提前或有计划检修,避免因电缆突发故障造成停电,减少因停电所造成的经济损失以及对企业生产和人民生活带来的不利影响,提高供电可靠性。

3)实现电力电缆故障点的测距,给电缆的检修提供依据。

结论

经过电缆接地线电流在线监测技术的实践,不改变电缆运行方式和结构,不占用现有系统资源,在电缆接地导体上安装高频电流传感器,安全可靠,直接选定故障电缆线路。实现电力电缆在线故障预警,提前预警故障隐患。便于供电部门提前或有计划检修,避免因电缆突发故障造成停电,减少因停电所造成的经济损失以及对企业生产和人民生活带来的不利影响,提高供电可靠性。

参考文献

在线监测技术范文第3篇

关键词:在线自动监测;
任务驱动;
混合式教学;
教学改革

1 课程教学现状

1.1 可供选用的教材非常有限

通过调研一线环境监测岗位需求后发现,随着信息共享的生态环境监测网络建设的稳步推进,企业目前急需系统掌握在线自动监测运维的专业知识和最新技术规范的、有较强动手能力的一线技术人员。然而在全国高职环境类专业的课程体系中,很少涉及在线自动监测技术,由于没有相应的规划教材,大多数高职院校只是在传统的环境监测课程中穿插相关内容[1],并没有相对独立完整的课程体系。

1.2 教学侧重点急需变化

在线自动监测技术课程更注重于培养学生自主学习和分析解决实际问题的能力,因此在教学过程中不仅要让学生了解传统的环境监测基础知识,更要引导学生学会掌握各种在线自动仪器在运维过程中一些常见故障的排除与解决,为行业输送真正的实用型技术人才。

1.3 不注重校企联合

随着网格化监测管理体系的不断建立和完善,在线自动监测系统被企业和第三方运营公司广泛采用。传统教学一般仍以书面知识讲授为主,与企业实际场景的结合内容相对较少,这对于一门应用性强的课程来说是非常不利的,达不到培养学生的效果。

1.4 质量控制与章节内容脱节

传统的环境监测课程教学中质量控制部分枯燥且难懂,讲授过程中常与各章节知识点脱节,对于初学者来说很难将其贯穿到规范和标准的学习中。但质量控制是在线自动监测系统运维的核心内容,直接关乎到其出具数据的准确性和有效性,因此将此部分内容贯穿到整个课程的学习过程中非常必要。

1.5 考核评价形式单一

以往的课程考核形式重结果,不注重过程的成效评价,常导致学生课堂参与度不高,乐于应付,教学效果不理想。

2 信息化环境下《在线自动监测技术与实践》教学实践与探索

2.1 教材的选取

经过充分调研后,选用《环境在线监测技术与运营管理实例》(张毅、王瑞强主编,中国环境出版社出版)作为主要教材。近两年国家对在线自动监测的标准和规范有大量更新,该教材的部分内容已经不能与时俱进,讲授过程亟需结合国家和行业的最新标准。因此,在教学中选用生态环境部科技司的现行标准:HJ354-2019 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)验收技术规范、HJ355-2019 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)运行技术规范、HJ356-2019 水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)数据有效性判别技术规范等作为辅助教材。另外,课程团队自编讲义辅助教学,内容突出技能型和应用型人才培养的思路。

2.2 课程内容重构

近年来,长三角区各类工业园区发展较快,全面化、智能化的在线自动监测平台为园区各类污染源的综合管理提供可靠的数据信息。针对这样的区域特点,根据在线运维岗位职责与要求,重构课程内容。创设工业园区的情境,模块化介绍废气、废水中主要污染物的在线监测。各模块主要采用集“教、学、做”于一体的任务驱动教学模式。以“废水水质的在线自动监测”模块为例,以五类常用水质指标(五参数、COD、氨氮、总磷、重金属)的监测作为任务开展教学,每个任务下再根据工作过程进一步设置子任务,重点关注自动在线监测系统的实践运用。相对于传统的教学方式,递进式的任务教学激发了学生学习的兴趣,培养了学生注重问题解决、履行责任、团队合作的能力。

2.3 构建混合式教学模式

该课程主要面向高职二年级的学生,当今“互联网+”时代背景使得他们都乐于通过网络平台来学习课程资源。课程团队将中国大学慕课、国家职业教育专业教学资源库中的优质资源和课堂教学有机结合,构建线上、线下混合式教学模式,充分利用碎片化时间。教学过程中按照知识模块设计并制作微课,将抽象复杂的化学反应原理和仪器工作流程制作成交互性好的动画视频,设计外形生动有趣的动画人物串联各单元知识点,提高了学生的学习兴趣和学习效率。课前学生通过平台完成课前任务和活动,课中主动参与各项平台活动如头脑风暴、抢答、讨论、摇一摇等,随堂测试检验学习效果,课后完成探究式任务,巩固学习。

2.4 角色代入任务驱动

以子任务“COD在线自动监测的安装与验收”为例,从设计园区不同类型企业COD在线监测系统安装方案开始,学生以“安装方案设计者”、“验收工程师”、“自动在线监测运维工程师”等身份进入实训室。采用任务驱动,以查标贯标的责任意识贯穿始终,游戏环节提升课堂教学的吸引力、抢答积分提升学生参与感、重点强调系统运维过程中故障检修与排除能力的培养、将质量控制概念贯穿每个模块的教学任务中,同时培养学生的责任意识、规范意识和工匠精神。

2.5 通过案例教学加强课程思政教育

脱离标准和技术规范的运维将会受到法律的惩处,课程中引入社会热点新闻和案例,学生一方面在学习中潜移默化地形成一定的在线监测从业责任意识、使命感,另一方面在教师的引导下,面对真实复杂多变的环境问题能作出分析和判断,学会解决实际问题,自主学习的能力也逐步得到了提升。

2.6 注重实践操作,发挥校企合作的优势

依托校企共建烟气和水质在线运维实训室实操平台(已获国家实用新型专利授权,专利号:2019212246937 )为课程的理实一体化教学提供了基础保障。实训过程以学生分组独立完成为主,过程中教师巡回现场,进行个性化辅导,鼓励学生自主总结操作要点,组内、组间纠错补充,帮助学生养成良好的实验素养。激励学生通过参加技能大赛夯实实验基础,邀请企业导师参与教学,提供专业的企业实践经验和指导,帮助学生在学习过程中提升实践水平、毕业后能够很快适应企业岗位,从而实现职业能力培养目标,体现课程设计的核心价值。校外实习基地是学生将所学的理论知识直接与社会生产相结合必不可少的场所[2]。课程结束后充分发挥校企合作的优势,择优选拔学生下厂实习和锻炼,加强学生对课堂知识的直观认识,增强学生为社会发展服务的责任意识和团队协作的能力。

2.7 多元化考核

良好的考核体系不仅能够保障整体和个体教学的质量与教学水平,同时也可以帮助学生在学习过程中进行自我评估和自我提升[3]。近年来过程性考核的方式被广泛用于高职课程的教学改革,大多都取得了显著性的效果[4]。本课程过程性考核占总评成绩70%,学生分组开展讨论、资料查阅等自主学习、团队共同完成探究式任务,组内、组间根据活动完成情况给予评分,教师在任务结束后给予反馈与评价。整个评价过程分为课前、课中和课后三阶段,理论课环节采用教师点评、学生互评的方式对学习行为和学习结果进行全面评价,实践课环节增加企业导师点评环节,实现多维度评价,课上考评学生学习行为、对知识、技能掌握情况、课堂参与度及团队协作能力;
课后考评学生的技能拓展、迁移、运用能力。

3 结束语

本文立足于培养职业能力的教学目标,分析了当前在线自动监测类课程的教学现状,在“互联网+”的社会背景下,尝试探究了以岗位工作任务为纽带的混合式教学改革途径。教学中紧扣国家和行业最新技术标准,以“递进式任务驱动”为依据优化整合知识内容。建立以学生为主体、以就业为导向的教学方法和手段,加强校企融合,鼓励学生全程参与、自主、合作、探究,采用多元化过程性考核体系来评价学习效果,专注培养学生专业素养、知识技能、专业格局以及社会责任。实践证明,通过教学改革在一定程度上锻炼了学生动手能力,提升了学生自主学习的能力,毕业生也受到了实习和用人单位的肯定和好评。

参考文献

在线监测技术范文第4篇

关键词:高压绝缘;
在线监测

引言

高压绝缘水平对于电力电缆的长时期安全可靠的发挥功效具有重要作用。而电力资源作为当今经济社会发展必不可少的因素,必须保证对电缆使用效能起决定性作用的绝缘功能的正常发挥。通过及时的诊断,将高压绝缘存在缺陷的部分查找出来,并有效解决其问题,是我们应该具有的处理问题的科学态度。高压绝缘在线监测技术是顺应时展、反映高新技术前沿的一种新型技术,它具有很多优点。也正因为其所具有的的各种优点,才更进一步促使我们去对高压绝缘在线监测技术进行系统的科学研究。

一、高压绝缘在线检测技术的优点

高压绝缘在线监测技术与传统的监测技术相比,具有以下优点:首先,这是一种在线监测,即意味着不用断电可以时时刻刻的连续监测,可以及时在第一时间发现绝缘缺陷,将事故和损失降低到最小程度。其次,测试简单易操作,人工付出小,节约了人力资源,且保证了监测的准确性。再次,此种监测与设备实际的电压负荷是保持一致的,不像传统监测技术试压期间由于断电,而可能导致对设备的电场、磁场、气温和周围环境的监测数据的结果不具有准确和缺乏科学性[1]。因此,在科技日益成为市场竞争力和国际竞争力的主导因素的时代背景下,研究高压绝缘在线监测技术是一种必然。

二、我国高压绝缘在线监测技术的运用

高压绝缘在线监测的对象主要是变压器、发电机、电容型高压设备以及氧化避雷器的绝缘状况。将这几方面的绝缘状况监测到位,就能不断推动我国高压绝缘在线检测技术的发展。

2.1 对变压器绝缘状况的在线技术监测

通过绝缘油中的分解气体(如一氧化碳)的含量变化和局部放电量的多少来对变压器绝缘状况的进行在线技术监测。首先绝缘油中的分解气体的含量会在一定程度上反映变压器内部是否出现故障,以及故障的大小。绝缘油作为三种常用的电解质之一,具有其优缺点。其次,由于变压器有机绝缘日渐老化并最终击穿从而导致局部放电的发生,通过观察变压器是否有放电现象,也能对其绝缘状况的良好与否进行有效监测。现今的经济条件下,监测局部放电的技术主要有脉冲电流法和超声波探测法[2]。

三种电解质性能比较[3]

2.2 对发电机绝缘状况的在线技术监测

在发电机发生的诸多事故中,以绝缘出现缺陷导致事故为主,一旦绝缘出现故障,发电机就极易出现电流外泄或外漏,进而伤害工作人员。实践中,最常用的检测技术也是局部放电法

2.3 对电容型高压设备的绝缘状况的在线技术监测

通过国内外的研究与实验的数据显示,要对电容型高压电气设备的绝缘情况进行科学的检测,就必须做好对其交流泄漏电流、等值电容和介质损耗等监测的工作。利用泄漏电流测试仪进行交流泄漏电流的监测,并以此来判断电容型高压设备是否有受潮现象以及受潮的程度。介质损耗主要是反映设备是否有局部老化或缺陷。以西安西电公司和西安交通大学联合研制的介质损耗与电容量在线检测系统为例,此系统种的各项指标都能达到一定的要求,并在合理的范围内波动,对于有效判断设备的绝缘情况提供了参考性依据。

系统技术指标参数[4]

注:上述指标要求CVT/PT准确度为0.2级

2.4 对氧化锌避雷器绝缘状况的在线技术监测

氧化锌避雷器阀片常常因周围环境湿度过大或使用时间过长变老化而逐渐出现缺陷。在此基础上,又因阀片上通过的泄漏电流进一步加速了其老化的速度,因此,通过有效的监测泄漏电流的情况并比照历史以往记载的相关信息数据,就可以清晰识别出其绝缘是否出现缺陷。在测量时,要注意正确连接实验接线的重要性,至少保证有一人接线,有一个人进行专门检查,以最大程度上确保接线与检查的同步进行,防止电流泄漏引起人身安全事故。

三、技术测量方法

传统使用的测量方法是绝对测量法和相对测量法。通过绝对测量法持续的对变电站母线电压相位角和CT绝缘套管的泄漏电流幅值及相角进行实时监测,并通过一系列数据的转化就能找出泄漏电流和介质损耗角的确切位置。而相对测量法多被应用于容性绝缘套管的在线监测上,这种监测的优越性就在于不会因电流的干扰(即使这种干扰很细微),也能轻易避免信号采集过程中容易出现的角差现象,从而保证监测的准确性与科学性。两种测量方法都各有其优点。将两种测量方法进行结合使用,就能够做到取长补短,发挥监测的最大效能。■

绝对测量和相对测量法的应用流程[5]

参考文献

[1] 詹樊.高压电气设备绝缘状况的在线监测 [J]. 城市建设理论研究(电子版).2013,(27):2

[2]李芳. 浅谈我国高压电气设备绝缘在线监测技术应用[J]. 电源技术应用.2013,(06):189

[3]董明.GIS装置及其绝缘技术.豆丁网,PPT:3

在线监测技术范文第5篇

关键词:高压开关柜;
温度;
在线监测技术

中图分类号:TM591 文献标识码:
A

引言

电力系统是我国经济发展的动力,其不仅能为我国工业的发展提供照明和动力支持,更是我国人民日常生活必不可少的元素。高压开关柜是我国电力系统的重要组成部分,对其温度的在线监测与研究不仅可以保障设备本身的安全,更能在一定程度上维护电力系统的正常运行。

一、监测系统的构成和工作原理

高压开关柜接头温度在线监测系统由光纤光栅传感系统、光纤光栅调试系统和光信号传输三部分组成。该系统使用光纤进行信号的输送,使用光纤光栅作为温度传感探头,而系统的信息采集和处理主要由高速、多路的光电处理主机完成,而系统的控制中心主要使用工程控制机。而系统的温度传感器光纤光栅的作用,是利用了光纤的光敏属性,通过紫外光曝光的方式将入射光纤光栅的图样输入到纤芯,而在芯内发生了折射率变化,从而就形成了空间的相位光栅,它的作用相当于窄带的反射滤波器。而宽带光源发射的光通过光纤输送到光纤光栅,而光栅就反射成窄带光。该系统设计中光纤光栅的温度检测系统中,调试系统是本系统的核心,主要由F-P控制器组成的可调谐滤波器以及信号处理控制模块和电光探测器构成。然后利用耦合器的引导光纤光栅发射光将信号引导进入光纤F-P滤波器,这时,只有满足若干条件波长的光才能起到干涉的效果,并且产生的相干极大。而通过扫描电压的作用力使得电陶瓷PZT发生了物理伸缩运动,因此改变了滤波器的F-P腔长度,这样就能改变透过滤波器的波长。而在调谐控制电压的作用力下,导通频带可以扫描整个光栅反射光谱,当导通中心波长和光纤光栅的反射波长一致时,探测器就能以最大功率工作。而光进入电光探测器后就转成电信号,这时的电信号相当于光纤光栅发射光的中心波长,此时也正对应待测的温度。最后数据处理将温度传输到工程监控机的显示屏。

二、在线监测技术在高压开关柜温度监测中的重要性

高压开关柜是高压开关设备中最重要的组成部分,其不仅承担着线路的开断和关合,更在一定程度上能保障电路设备的正常运转和记录储存高压线路的运行数据。据有关资料显示,由于高压开关柜出现故障导致的电路设备的烧毁和电力系统的运行受阻造成了严重的经济损失。受技术条件的限制,虽然高压开关柜本身存在着一些质量问题,但由于温度监测技术不过关也是造成设备毁坏和供电中断的主要原因,采用在线监测技术检测高压开关柜的温度具有十分重要的作用。高压开关柜的外部由金属外壳封闭,散热性较差。设备在长期运行的过程中,受散热条件的限制,封闭于高压开关柜内部的接头、触点和母线等极容易发生老化或破损。当电流和电压处于较高的状态时,电阻温度上升的速率增大,这在一定程度上会造成热量的集中,高压开关柜内部的热量集中于某一个部件或区域,在短时间内就能造成部件或区域处于高温状态,如不及时处理,很容易引起设备的烧毁或者是更严重的火灾。设备烧毁只是经济损失,其造成的影响较小,当发生火灾时,其造成的不仅仅是设备损坏的经济损失,人员的伤亡也是时常发生的事情。因而,采取有效措施监测高压开关柜的温度有其必要性。

三、高压开关设备在线测温技术综述

1、红外线测温技术

红外线测温技术是一种典型的非接触式测温方法,一般使用红外探测仪进行测量,由于温度大于绝对零度(-237.15℃)的物体都会向外发射红外线,经过信号捕捉装置采光镜采样,再对信号进行放大分析显示,可以很方便的检测出被测物体的表面温度。但是红外线测温技术的准确度不高,测得温度容易受周边环境影响,同时由于高压开关设备内器件大多被绝缘部件包围,故被测元件的准确温度难以测量。

2、无线测温技术

无线测温技术彻底解决了高低压隔离与绝缘困难的问题,该技术通过被安放在高压开关柜内各位置的测温单元检测实时温度,然后采用无线波将温度信息传送给距离较远的接收装置,可以较准确的测量元件的温度。但由于柜内常通过大电流,电流的磁效应使得周边环境的电磁场十分复杂,影响数据的传输可靠性,一般要采用严格的校验措施。

3、光纤光栅测温技术

光纤材料的出现促使光纤传感技术迅速发展,采用光波作为信号载体,光纤作为传输介质,进行信号的传递,可靠性有了巨大提高。光栅作为一种反射式滤波器见,可以将照射进来的紫外线进行布拉格反射,布拉格波长对温度比较敏感,通过接收端分析布拉格波长可以得到柜内元件的温度。

4、在线测温技术对比

三种在线测温技术的对比如表1所示:

四、高压开关柜在线温度监测技术在应用的过程中存在的问题

上文中提到的温度在线技术虽然能弥补人工测温过程中存在的不足,但是受技术条件的限制,这三类温度在线技术在实际的测量过程中存在或多或少的问题,归纳起来,主要有以下几个方面:第一,红外图谱只是对高压开关柜温度状态的显示,其柜内的实际温度数值并无法有精确或直观的显示;
第二,红外信号接触式测温技术借助的温度传感设备不仅在一定程度上造成柜内设备的拥挤,更可能影响设备的正常运转;
第三,光纤测温技术在进行高压开关柜内的温度在线监测的过程中,由于设备较为复杂,其在具体的使用中应用范围较小。

五、高压开关柜在线监测技术的改进

目前的在线监测技术存在温度值无法直观和精确显示的缺陷,影响设备正常运转的不足和设备复杂、使用范围小的问题,为解决这三类问题,需要对在线监测技术的高精度、高可靠性和成本低廉三个方面做出研究。满足上述三个条件的高压开关柜在线温度监测技术的设计思路如下。

1、高压开关柜在线温度监测的状态监测

为满足高压开关柜成本低廉的特征,工作人员在设计在线温度监测技术的过程中,可以将多台高压开关柜进行串联,采用数字温度传感器检测各台高压开关柜的运行温度,并将监测到的各台开关柜的温度值进行比较,并对在不同时期内的同一台高压开关柜的温度进行比较,对其中存在温度异样的高压开关柜进行检测,查找故障发生的原因。数字温度传感器在进行柜体温度监测的过程中,能对柜体的温度进行直观且精确的反应。将串联的高压开关柜与集控中心的设备相连,通过集控中心对高压开关柜温度数字的统计,分析温度数值的变化,并采取相应的措施。数字传感器的使用,实现了温度在线监测的精确性;
设备串联的使用和温度值的横向与纵向比较,运用高压开关柜监测高压开关柜的温度,能在一定程度上节约设备的成本;
集控中心对在线监测技术的控制,改进在高压开关柜内安装设备的方法,避免了造成设备内部拥挤或碰撞的问题,对提高设备的运行效率和增强设备运行的可靠性具有十分重要的作用。

2、在线温度监测技术的完善

实现了高压开关柜监测温度的精确性、可靠性和廉价性的设计,实现监测的自动化便是脱离人工监测的主要手段。对在线温度监测的自动监测需要做好以下几个方面的工作:第一,对预警系统的设计。对预警系统的设计应采取信号灯和声音警报的同步预警。第二,对设备状态的维护。工作人员应对高压开关柜进行定期或不定期的维修与保养,延长设备的使用寿命。

结束语

综上所述,高压开关柜在我国电力系统的运行中起着十分重要的作用,实现高压开关柜的在线温度监测不仅有利于提高设备的运行效率,保证设备运行的安全,更能在一定程度上实现电力系统的正常供电,对我国工业的生产和人民的生活均有着十分重要的作用。

参考文献

[1]孙正来,孙鸣.高压开关柜温度在线监测技术研究[J]. 《电力信息化》,2008,(6).

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