对输配电线路故障在线监测的探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 对输配电线路故障在线监测的探讨 摘要：线路故障在线监测技术为 发现和处理输配电线路故障的发现提供 了强有力的支持。近年来，随着输配电 线路的可靠性要求的不断提高，线路故 障监测技术得到了快速的发展和成熟， 从初始没有通信的架空线路故障监测装 置发展到具有通讯功能的智能故障监测 装置，由于简单实用、范围宽、性比价 好而得到广泛地应用。如何提高在线监 测技术的自动化水平和提高监测的精度， 是本文研究故障在线监测技术的重要问 题。 中国论文网 /4/view-12939197.htm 关键词：输配电线路；故障；在 线监测技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2013） 03-0282-02 一、高压输配电线路故障原因、 类型及特点 发电厂的问题，不仅附近的人， 但也转移到很远的地方，满足更多的需 要。这些电力可以直接通过普通电线发 送出去，使用高压输配电线来进行传输。 所谓的高电压的传输一般是指低于 220kV 输电的输电电压，高电压的输配 电线，可分为电缆的输配电线路和架空 输配电线路。电缆输配电线埋在地下的 电缆，光缆传输，虽然此行不占用空间， 但是施工和维护也不方便，多用在城市 和跨越河流线。架空输配电线路的输电 塔线和接地线，悬挂在空中传输维持导 线和导线之间的导线和接地之间的一定 程度的安全性。在电线和塔之间，导体 和地面障碍物的距离传输之间的要有一 定的距离，这样可以对配电线来完成的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 监测任务。 电力系统的传输主要有两种：交 流输电和直流输电方式。在我国，大多 数是 AC 传输模式。电力系统的操作是 在不同的操作条件下（如负载电平，输 出配置，系统的布线，故障等）在电力 系统中的设备的工作状态。电力系统的 操作条件通常可以与三组方程，用于描 述系统的组件和它们的控制的动态规则 的一组微分方程，两套代数方程组，分 别进行说明，构成电力系统的正常运行 等式和不等式约束。平等约束的电力本 身的性质决定的，也就是说，在任何一 个时间由系统发出的有功功率和无功功 率，系统立即改变对应的负载功率（包 括发射功率） 。涉及的电能质量和电力 设备的安全运行参数的不等式约束，他 们应该在范围内的安全操作。根据不同 的工作条件，电力系统的运行状态，可 分为安全状态，警报状态和故障状态。 传输之间的各种工作条件下，需要实现 的控制手段，如预防控制，校正控制和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 稳定控制系统，紧急控制和恢复控制， 这些统称为安全控制。电源系统在保证 电能质量、安全、可靠电力供应的前提 下，应该是实现经济运行，通过试图调 整负荷曲线，提高设备利用率，合理利 用电力资源，减少煤炭消耗，辅助电源 和网损来获得最佳的经济价值。安全状 态是指电力系统的频率，每个点上的电 压，每个元素的负载是在一个预定的允 许值的范围，并且当系统引起的干扰由 于负载波动或故障仍然致偏离正常操作 状态。因此，由于发电，输电和使用在 任何时刻必须确保平衡和用电负荷如有 变更，在任何时候，安全状态实际上是 一个动态的平衡，通过正常的调节控制 （包括频率和电压一即有功功率和无功 功率调节）可以持续。警报状态是指该 系统作为一个整体仍然是在安全要求的 范围内，但附近的阈值的安全范围内的 单个组件或本地网络的操作参数。 在高压输配电线路发生故障后， 要求电力维修人员能够迅速到达现场， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 检修电路，恢复供电，以减少停电带来 的损失。而进行恢复处理的前提是准确 而快速的检测出故障原因、故障设备、 故障类型以及故障位置。在输配电线路 的故障诊断中，为了快速监测及消除故 障，确保系统安全稳定运行、增强供电 的可靠性和连续性，就需要一个优质的 故障诊断系统快速实现输配电线路的故 障定位和故障类型识别，以便于检修和 事故后的快速恢复。 在干扰的情况下，它会使得系统 的正常状态和紧急状态。如果处于警报 状态，应采取预防和控制的措施，返回 到安全状态。在电力系统发生故障，可 能是类型越来越严重的电力系统的危害 常见故障：短路故障，开路故障和接地 故障。所谓的短路是指以外的正常的电 力系统相之间的相位和接地之间的一切。 短路故障的根本原因是一个故障或短路， 彼此不同电位的导体之间的绝缘性的形 成。该断路器是最常见的故障，最基本 的形式的开路故障电路阻挡。在某些情 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 况下，断开引起的过电压跳变点产生的 电弧也可能会导致电气火灾和爆炸。配 电低压侧的保险丝烧断，导致接触不良 或烧断导致断路器断开的输配电线路。 电线的氧化和外因的损坏而引起连接到 连接器断开，电极元件的物体附近的放 电将导致线路接地。 高压输配电线路在出现故障后， 输配电线路维修人员迅速到达现场，检 修电路电源直至恢复，可以及时地减少 停电造成的损失。通过前提发现故障设 备，故障类型，故障位置的原因从而恢 复处理故障准确，快速地检测故障。在 输配电线路的故障诊断，以快速监测和 消除故障，确保系统的安全稳定运行， 提高电源的可靠性和连续性的，需要一 个故障诊断系统的传输和快速故障定位 配电线路和识别的故障类型，以方便快 速修复和故障后的恢复。 二、高压输配电线路在线监测技 术介绍 当前世界电力行业的高压输配电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 线路故障，最先进的管理方法和及时保 护线路安全的是直升机巡线检查。直升 机巡线都有优点和缺点，优点是为了便 于及时到达故障位置，展开检查工作， 缺点是不能实时监控高压输配电线路， 其费用也过于昂贵，其次，直升机巡线 检查这种方法不适合我国的经济发展现 状，选择符合中国的国情的方法就是高 压输配电线路在线监测系统的监测。目 前，比较成熟的在线监测系统接地微风 振动监测系统，引导地面风部分故障定 位系统和动态容量在线监测系统。不同 的物理参数，监控设备监控，实时监控 接地的绝缘体，实时监控实时监测塔的 负荷。物理参数值，超过阈值或突然变 异的趋势，监控系统会发出预警信号， 同时也为技术人员提供及时的数据，他 们的技术高压输配电线路的精细化管理， 及时处理各种故障线。 高压输配电线路在线监测实现了 技术人员对输配电线路的实时监控与数 据监测。整个监测需要考虑的变量是高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 压输配电线路监测的首要难题。例如， 监测高压线路负重的意义是及时掌握线 路杆塔的载重情况。若线路荷载超出杆 塔最大承重，就会出现杆塔倒塌的险情。 杆塔是支持线路的重要基础设施，一旦 倒塌后果极其严重。弧摆和风偏等数据 也可反映高压输配电线路所受风力的切 向拉力，此拉力一旦超出杆塔最大承受 力，也会发生倒塌现象。 通过 故障装置检查配电线路故障有两种方式， 一种是通过普通型故障检测器显示线路 故障，另一种是通过基于智能故障装置 的故障定位系统显示线路故障。以上设 备均可配套安装在配电网络系统中的架 空线路、环网开关、电缆分支箱、箱变 上，用于指示相应架空导线、电缆区段 的短路和单相接地故障。普通型故障检 测器主要通过装置的故障翻牌功能显示 线路的接地故障及短路故障等，需要现 场查看。而基于智能故障装置的故障定 位系统主要由带无线通信功能的故障装 置和计算机上位系统构成，在线路出现 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 短路故障、接地故障、断电、送电等情 况下，通过无线传输模块，将信息远传 至故障定位系统，并由该系统判断分析 故障区段并进行声光告警，同时，还可 利用短信功能将故障信息发送到维护值 班人员手机上，使运行维护人员在第一 时间得到线路故障信息。 故障检测系统运行稳定可靠，可 通过翻牌、发光或无线网络传输快速查 找线路的接地、短路等故障。基于智能 故障装置的故障定位系统便于故障的查 找，管理部门、运行部门可通过一个服 务器实时、准确的观察线路运行状况， 及时地找出线路故障点，同时运行人员 可在第一时间获得故障信息并做出处理 方案，减少停电时间，有力地保障了电 力系统运行的可靠性，提高了工作效率， 降低了运营成本，使线路管理水平迈上 一个新台阶。 在简单的配电线路上可安装使用 翻牌、普通型功能故障装置，有利于线 路故障的巡视检查。在比较复杂的线路 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 上可安装基于智能故障装置的故障定位 系统。对于安装 GIS 地理信息系统的， 可结合其功能，将检测中心后台系统与 GIS 地理信息系统结合运行，可实现故 障的在线、实时监控。在易发生故障线 路或地形复杂、巡线难度大的线路上安 装智能故障装置。在其他线路上，可根 据投资及线路状况，采用普通型和智能 型故障装置综合应用的方式。 三、高压输配电线路故障在线监 测中存在的问题 （一）在线监测系统的供电问题。 电压在 500kV 以上的高压输配电线路。 要直接取电，高压输电和配电线路的道 路上，或通过降压取电，这是不可取的， 因此在线监测系统通常采用太阳能联合 锂电池供电，但能量有限，电力公司采 用的锂电池需要消耗大量的人力资源来 更换旧电池。 （二）通信单元和成本问题。国 内长途通信技术是利用 GPRS 或 3G 网 络。很长的距离高压输电和配电线路， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 线路铁塔数量众多，并且每个监控点安 装通信单元是昂贵的通信费用，降低削 弱了监测单位监测的效果。 （三）在线监测系统的安装问题。 技术人员安装在线监测系统必须停电安 装的技术人员，以确保人身安全。但是， 高电压的电源线可能会导致巨大的损失。 （四）无法找到确切的雷击电流。 在线监测系统的电源电压低时，闪电的 电流信号无法收集，有雷电电流击穿的 危险。 四、在线监测系统弊端的解决方 法 在线监测系统的电源问题，通信 问题和雷电流信号的采集问题是面临的 主要问题。在线监测系统中的能量问题 可以充分利用目前的网络系统供电的输 配电线路产生的磁场能量。双 CT 结构 可以用于，收集雷电电流信号。双 CT 的角色是一个 CT 取电，其他 CT 监测 的雷电流，这样就可以及时和清晰的雷 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 击故障点的。至于沟通的问题，最时尚 的通信