一种变电站污闪在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种变电站污闪在线监测系统及方法，特别是涉及一种污秽泄漏电流在线监测系统及方法。该系统由室内主机和室外分机组成，室外分机由智能传感器、无线通讯机、电池组三部分组成，室内主要由无线通讯机、工控机、输入输出显示设备组成。该系统特征是对变电站绝缘子表面泄漏电流、超过特征幅值的脉冲频次和环境湿度实行连续在线监测，向值班人员提供表面污湿工况和防污闪预警、报警服务。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变电站污闪在线监测系统，特别是涉及一种污秽泄漏电流在线监测系统。变电站污闪事故是由于设备外绝缘表面在大气污染下积污，当遇到大雾和毛毛雨时，污秽中的导电物质湿润形成导电的水膜，从而有泄漏电流沿绝缘子表面流过。当电压一定时泄漏电流的大小不仅取决于绝缘子的脏污程度和污秽的成分，而且和污物的湿润度有关，随着泄漏电流的增大，绝缘子表面由火花放电发展到电弧放电，当泄漏电流超过一定值时，局部电弧沿面伸展最终导致闪络，由于污秽而引起的绝缘闪络事故在电网事故中已占第二位，仅次于雷电事故，而闪络的损失是雷电事故的10倍，全国六大电网几乎都已发生过大面积污闪，造成很大损失。为了防止污闪事故的发生，电力系统采取了大面积调爬，更换合成绝缘子、加装硅橡胶防污增爬裙和涮涂RTV，定期清扫绝缘子等措施，这些措施都发挥着一定的作用，但这些方法都是把污秽等级当作一个定值来处理，把污闪当作静态状态来预防。为了掌握不同时间绝缘子污秽程度和恶劣气候下预测污闪发生趋势，我们必须对能反映设备外绝缘状况的特征量进行准确、可靠的在线监测。中国专利(专利号z190205395.7)污秽泄漏电流自动监测仪、中国专利(专利号z193207372.7)线路污秽电流自动监测报警器，均可对泄漏电流测量、报警和在线监测，但对环境湿度、一定幅值的电压频次、即时无线传送数据未涉及或全面涉及。本专利技术的目的就是实现对变电站绝缘子表面泄漏电流，超过一定幅值脉冲频次和环境湿度信号进行连续在线监测，通过无线传送数据的方式，更准确更全面地向值班人员提供表面温度工况和污闪预报警服务，为防污专责了解污秽积聚过程和预测污闪发生提供科学的依据。本专利技术的目的是这样实现的根据污闪的机理及绝缘线路表面泄漏电流与电压、污秽和湿度之间的关系，采取直接采集绝缘表面泄漏电流信号和环境湿度信号，经A/D转换后，通过无线通讯将数据送入工控机系统，工控机系统通过对泄漏电流大小，超过某一特征幅值脉冲频次的数量、湿度信号来判断设备外绝缘的污秽程度，判断设备是处于正常情况、异常情况还是危险的情况，并对异常情况和危险情况进行预警和报警，另外，通过对泄漏电流即时波形的显示，利用交流电弧重燃、恢复条件也可判断污闪的可能性对其进行报警。该系统主要由智能传感器、无线通讯机、工控机组成，整个系统按功能可分为室内主机和室外分机两大部分。室外分机由智能传感器、无线通讯机①、电池组三部分组成，智能传感器包括表面电流传感器、湿度传感器、A/D转换、单板机；电池组包括蓄电池、太阳能电池板。室外分机的数量可根据用户需要配备。室外分机的功能是表面电流传感器采集绝缘子表面泄漏电流，湿度传感器采集环境湿度信号，将采集到的信号经A/D调整转换后，再将泄漏电流的幅值和超过整定值的脉冲幅值频次暂存RAM中，按自动巡检间隔或主机的即时巡检指令要求，将以上信息和相对应的时间经无线通讯机①传送到室内主机。室内主机由无线通讯机②、工控机、输入输出显示设备组成。工控机包括液晶显示板、微打输出、功能切换键、预报警显示。无线通讯机②将从室外分机接收到的数字信号传入到工控机，工控机按设定的参数对数据进行比较，存贮和报警。工控机面板对泄漏电流幅值、超过整定值的脉冲频次、相对湿度、数据采集时间进行显示，并按设定的时间自动开启打印机打印输出。工控机可预设预警值、报警值，当泄漏电流大于报警值时，向值班室报警。通过工控机软件可以进行预警参数的设置、发射、接收指令、查询方式、波形显示等操作。采用上述技术方案，可对变电站绝缘子表面泄漏电流，超过整定值的脉冲频次、环境湿度信号进行实时在线监测，能真实地反映设备运行中的污秽情况，可获得自然、真实的污秽电流特征数据，对研究污秽积聚过程，预测污秽达到危险值的时间，总结合理报警值提供了科学的依据，为防污监测工作提供有效手段。下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的说明。附图说明图1为本专利技术原理框图。图2为室外分机部分功能示意图。图3为室内主机部分功能示意图。图中1为室外分机，2为室内主机，3为智能传感器，4为无线通讯机①，5为无线通讯机②，6为工控机，7为输入输出显示设备，8为电池组，9为室内电源，10为表面电流传感器，11为湿度传感器，12为信号调理及A/D转换装置，13为单板机，14为+12V蓄电池和太阳能浮充电池，15为+12V电压转换装置，16为显示器，17为打印机，18为键盘、鼠标。智能传感器3内的表面电流传感器10通过安装在变电站绝缘子表面的导电环直接采集表面泄漏电流，湿度传感器11采集绝缘子周围环境湿度，经A/D转换后，再将泄漏电流幅值和超过设定值的幅值频次于暂存单片机13内的RAM中，按自动巡检间隔或主机的即时巡检指令要求，将以上信息及相对湿度和对应时间经无线通讯机4将数据传送出去。室内主机2的无线通讯机5接收到该信息并传送到工控机6，工控机6对泄漏电流大小、超过某一整定值脉冲频次的数量、数据采集时间通过显示器进行显示，并按设定的时间自动开启打印机17，打印输出。工控机6每班存贮2组各通道出现的泄漏电流最大值，出现时间、相对湿度值，在泄漏电流大于25mA时还保存一组最大脉冲频次(次/min)，对泄漏电流值大于预警值和报警值的数据全部储存，存贮时间不小于1年，供以后专职人员查询，分析总结使用，当漏电量大于预、报警值时，向值班人员预警和报警。工控机6连接输入、输出、显示设备7供专职人员查询设备状况，面板设置预警、报警、亮灯、响铃以提醒值班人员引起重视。电池组8采用可充电的蓄电池，外加太阳能电池板对其进行浮充，使分机电源长期使用免维护。智能巡检器3采用10位高速A/D转换，进行全天候连续工作，数据处理后存贮于单片机中的RAM中，等待室内主机2之工控机6给出即时指令发送信号或定时发送，确保数据采集的连续性和即时波形的显示要求。传感器10、11采用超微晶材料做铁芯，确保灵敏性和抗电磁干扰性以及免受环境温度的影响。无线通讯机4、5采用小功率高频和不小于19.2kbit/s的传送速率，确保即时电流的波形显示和满足电站的电磁兼容性要求。系统对影响污闪的表面泄漏电流、超过整定幅值的脉冲频次、相对湿度等参数设置和修正均对用户开放，通过工控机进行操作。权利要求1.，其特征是对变电站绝缘子表面泄漏电流、超过设定幅值脉冲频次和环境湿度实行连续在线监测，以无线收发方式采用高速率(19.2kbit/s)的高频载波数字传输信息，向值班人员提供表面污湿工况和污闪预警、报警服务。2.根据权力要求1所述的，其特征是该系统由室内主机和室外分机两大部分组成。室外分机由智能传感器、无线通讯机、电池组三部分组成。智能传感器包括表面电流传感器、湿度传感器、A/D转换、单板机；电池组包括蓄电池、太阳能电池板。室内主机由无线通讯机、工控机、输入输出显示设备组成，工控机包括液晶显示板、微打输出、功能切换键、预报警显示。3.根据权力要求1所述的，其特征是系统直接采集绝缘表面泄漏电流信号和环境湿度信号，经A/D转换后，通过无线通讯将数据送入工控机系统，工控机系统通过对泄漏电流大小、湿度信号，超过某一特征脉冲频次数量来判断绝缘表面的污秽程度，判断设备处于正常情况、异常情况还是危险情况，并对异常情况和危险情况进行报警。4.根据权力要求1所述的，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站污闪在线监测系统及方法，其特征是对变电站绝缘子表面泄漏电流、超过设定幅值脉冲频次和环境湿度实行连续在线监测，以无线收发方式采用高速率（１９．２ｋｂｉｔ／ｓ）的高频载波数字传输信息，向值班人员提供表面污湿工况和污闪预警、报警服务。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘键，
申请(专利权)人：西安三和新技术实业有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]