输电线路污秽绝缘子在线监测

第35卷2007年6月云 南 电 力 技 术YUNNAN ELECTR I C POWER Vo l 35N o 3

Jun 2007

收稿日期:2007-04-01

输电线路污秽绝缘子在线监测

周 峰

(云南省送变电工程公司,云南 昆明 650216)

摘要:研究模糊报警模型在污秽绝缘子在线监测系统中的应用问题。提出要提高报警的可靠性必须利用电晕电流、泄漏电流、温度、湿度与绝缘子污秽程度的非线性关系,进行报警。关键词:污闪;绝缘子;在线监测系统;模糊报警

中图分类号:TM21 文献标识码:B 文章编号:1006-7345(2007)03-0024-02

1 前言

多年来我国污闪事故不断,一次污闪事故损失的电量可达几万至几千万k W h ,而间接损失更是无法估计,因此,开展污闪课题的研究有着重大的现实意义。

绝缘子运行状态的在线监测技术是实现输电线路由计划检修向状态检修的必然要求。目前,国外的状态检修已由原来的低水平,局部的状态检修阶段,进入了由计算机管理的具有监测、判断、告警专家系统的高级阶段。绝缘子在线监测技术正是顺应这一趋势,必将在输电线路由计划检修向状态检修的转变中发挥重要作用。

2 污闪的机理和监测特征量的选择

2 1 污闪过程及机理

1)绝缘子表面的染污过程;

2)绝缘子表面污层湿润过程;3)干燥带形成和局部电弧发展过程;4)局部电弧发展贯穿两极过程。

2 2 污秽参数

1)等值附盐密度是指绝缘子表面每c m 2

的面积上附着的污秽中导电物质的含量所相当于N ac l 的含量,简称等值盐密度。

2)表面污层电导率(SPLC )是指污秽绝缘子表面每c m 2

的电导。以表面污层电导率为特征量在实际应用中还很难推广,一般多用于污闪机理和特性研究中作为特征参数。

3 模糊报警模型的建立

1)在以往的在线监测系统中,一般都采用

恒值报警模型。所谓恒值报警,是指系统设定一个泄漏电流限值,若现场测得的泄漏电流值超过该限值,系统发出污秽报警。可在实际中,泄漏电流的大小除了与污秽程度有关外,同时还受到其它因素的影响。为了防止漏报,恒值报警中只能将监测系统报警门限电流值定义得较低,采用较低的报警门限值导致了系统频繁误报警,降低了系统的可靠性。

由上面分析可知,恒值报警无法提高报警的可靠性,究其原因是恒值报警采用了线性报警模型,而实际的量并非线性关系,因此要想可靠报警,必须研究电参数(电晕脉冲电流和泄漏电流)、环境温度、环境湿度与污秽度之间的非线性关系,进行报警。如果我们能找到一种恰当的方式,来描述污秽程度与电参数之间的非线性关系,并通过这种关系实现系统的报警输出,即提出一种非线性的报警模型,那么系统报警的可靠性将得到有效地改善。

2)模糊报警模型的可行性分析,它可以利用由现有专家经验以及根据实验数据得出的推理规则建立的规则库,来描述非线性关系。模糊逻辑方法具有多因素综合分析的特点,因而适合于对受多种因素影响的具有不确定性结论的事物或现象做出总的评价。反映高电压下运行的绝缘子污秽状况的参数如泄漏电流、电晕电流脉冲量等都是带有极大模糊特征的量,运用模糊逻辑方法对其进行分析是一种非常有效的手段。

3)模糊报警模型的建立方式

a 模糊推理环节:只考虑电参数对绝缘子污

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秽程度的反映,即由电参数推理出处于不同污秽程度的隶属度,暂不考虑环境因素的影响;

b 模糊评判环节:根据测得的绝缘子电参数推理得到目前绝缘子处于不同污秽程度的隶属度;

c 模糊校正环节:在某些情况下,环境的影响不容忽视,本环节就是对前面得出的绝缘子污秽程度进行校正。

4)模糊报警模型的实用性及优越性。

a 可以实现恒值报警模型的功能。

b 可以减小漏报几率,防止了环境湿度突然增大时,污闪事故的发生,有效地降低漏报几率。

4 结论

目前,模糊报警模型仅仅处于验证阶段,其中各输入量的模糊化过程、制定的合理性还有待进一步的改进。

总之,模糊报警模型必将推动绝缘子污秽在线监测报警理论的进一步发展。

参考文献

[1]顾乐观,孙才新 电力系统的污秽绝缘[M] 重庆:重庆大学出版社;

[2]朱德恒,严璋 高电压绝缘[M] 北京:清华大学出版社;

[3]周文俊,李君,尹志德 输电线路绝缘状况在线遥测新方法[M] 北京:中国电力 1998 3;

(上接第13页)

3 1 二次回路上采用的抗干扰措施

1)敷设电缆时,充分利用自然屏蔽物的屏蔽作用,必要时可与保护用电缆平行设置专用屏蔽线;

2)采用铠装电缆或屏蔽电缆,为有效消除电磁耦合的干扰,屏蔽层应采用电阻系数小的铜、铝等材料制成,且在开关现场与控制室两端可靠接地;

3)采用电容式电压互感器以及电容式套管设备等,以避免高频干扰;

4)为防止雷击时产生电压干扰,可在通道入口处装设避雷器。

5)完善接地措施,各接地端之间可靠互联,构成一封闭的抗电磁干扰的整体

6)对引入保护装置逆变电源的直流电源应经抗干扰处理。

3 2 保护装置采取的抗干扰措施

1)微机保护装置的箱体必须经试验确认可靠接地。在同一变电站中最好将同一电压等级的电压互感器的中性线全部引入主控室,并在微机保护屏的接地铜排上接地,然后向其他各屏配出二次电压中性线,以避免大的接地电流注入接地网时在不同接地点产生电位差值而造成保护误动。

2)所有电压、电流、直流逆变电源等采用的隔离变压器一、二次绕组间必须有良好的屏蔽层,而且屏蔽层应可靠接地。

3)模拟量的输入通道加光耦、所有的开入、开出加光隔;

4)CPU插件总线不出芯片,装置背板走线应采用抗干扰设计。

5)引入装置的电源加滤波措施以及防雷装置。

4 应注意问题

1)利用备用电缆芯两端同时接地来作为抗干扰措施。由于开关场各处的地电位不相等,两端接地的备用电缆芯中仍然会有电流流过,这对于其中不对称排列的工作电缆芯会感应出电势,从而对保护造成干扰。

2)只将屏蔽电缆屏蔽层的一端接地:非接地端的屏蔽层对地和导线对地之间将出现很高的暂态电压,对保护装置造成较强的干扰。所以电缆一端的屏蔽层接地、屏蔽层中间断裂不完整等都将严重地降低屏蔽效果。

综上所述,微机保护是当今保护设备中的主流和发展方向,若解决好微机保护的干扰问题,则微机保护装置必将更好地满足现代电力系统的运行需要。

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