光傳感器在絕緣子鹽密測量中的應用
2015-10-01
目前部門廣泛采用的等值鹽密法是基于每年清掃的基礎上標定污穢等級的方法。該方法雖然操作簡單, 但仍要堅持人員的專業(yè)化、儀表的可靠性、測試工作的制度化，還需要停電或上桿（塔）工作，所需投入人力、物力巨大，具有很大的局限性；這種方法對于積污速度的影響考慮也不夠全面，不能準確地指導外絕緣爬距比的合理配置，且測量結果分散性較大, 很難合理確定測量周期。此外，全國高電壓工作網防污閃工作組目前已明確提出以飽和鹽密為基礎修訂污區(qū)分布圖，而使用傳統(tǒng)方法無法獲得設備的飽和鹽密。
利用光傳感器對輸變電設備絕緣子進行鹽密在線實時檢測，解決了一個長期困擾電力系統(tǒng)的問題，是思想上的大變革！
光傳感器輸變電設備鹽密在線監(jiān)測系統(tǒng)是一種實時、在線、科學、準確的鹽密監(jiān)測方法。由數據監(jiān)測終端和數據監(jiān)測中心兩部分組成，是一種智能化大范圍遠程分布式鹽密實時監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)組網十分方便，可提供監(jiān)測中心多級管理功能，實現在不同位置同時對監(jiān)測點的監(jiān)測，并繪制出污區(qū)分布圖，模擬現實中的輸電網，并為省局、市局到縣局三級輸電業(yè)務管理提供服務。
輸變電設備的外絕緣性能對電網運行安全具有重大影響。電力系統(tǒng)中大量使用的絕緣子，其表面污染并受潮將嚴重影響絕緣子的電氣特性，危及電網的運行安全。隨著全國范圍區(qū)域性電網大面積污閃事故的發(fā)生，給電力部門造成了巨大的經濟損失和社會影響，各大電網針對輸變電設備外絕緣性能進行了大規(guī)模的防污閃改造，使運行線路的絕緣水平得到提高。但是，隨著電網容量、輸電電壓等級的提高，特別是空氣環(huán)境的進一步惡化，電網防污閃工作形勢依然十分嚴峻。
通常情況下,為了及時消除事故隱患，運行部門需要定期對絕緣子進行監(jiān)測。國家有關標準中明確規(guī)定，輸、變電設備外絕緣污穢等級的劃分應綜合考慮污濕特征、運行經驗并結合其表面污穢物的鹽密來確定。在上述三個因素中，鹽密是其中唯一可以定量的參數。目前，輸、變電設備外絕緣配置的原則是按部頒GB/T16434為依據執(zhí)行，并按經審定的污區(qū)分布圖及時調整。審定污區(qū)分布圖時，繪制和修訂的重要依據是整理、分析歷年的鹽密測量數據。同時，根據監(jiān)測點中所測量到的鹽密，指導輸電線路的清掃周期。由此可見，鹽密的測量對電力部門的生產及安全，具有極其重要的意義。
系統(tǒng)簡介
光傳感器輸變電設備鹽密在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由數據監(jiān)測終端和數據監(jiān)測中心兩部分組成，是一種智能化大范圍遠程分布式鹽密實時監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)組網十分方便，并可提供監(jiān)測中心多級管理功能，實現在不同位置同時對監(jiān)測點的監(jiān)測。數據采集終端安裝在送電線路桿（塔）或變電站絕緣子附近，完成對現場污穢物（鹽密）、溫度、濕度的實時監(jiān)測。監(jiān)測數據通過短信方式，向監(jiān)測中心發(fā)送。數據監(jiān)測中心完成對監(jiān)測數據的轉換和處理。
鹽密監(jiān)測原理
光傳感器測量鹽密是基于介質光波導中的光場分布理論和光能損耗機理。置于大氣中的低損耗石英棒是一個以棒為芯、大氣為包層的多模介質光波導。在石英棒上無污染時，由光波導中的基模和高次模共同傳輸光的能量，其中絕大部分光能在光波導的芯中傳輸，但有少部分光能將沿芯包界面的包層傳輸，光波傳輸過程中光的損耗很小。當石英玻璃棒上有污染時，由于污染物改變了高次模及基模的傳輸條件；同時，污染粒子對光能的吸收和散射等產生光能損耗；通過檢測光能參數可計算出傳感器表面鹽份多少。由于傳感器與絕緣子串處于相同環(huán)境，因此，通過計算可得出絕緣子表面的鹽密值。
系統(tǒng)功能及特點
系統(tǒng)可以提供實時鹽密電子地圖，最大（飽和）鹽密電子地圖，溫度、濕度、及鹽密數據與時間的參考曲線等。
實時鹽密電子地圖
監(jiān)測中心提供實時鹽密電子地圖. 電子地圖的繪制遵循國家電力公司國電安運[1998]223號文關于修訂《電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖》的通知中《電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖規(guī)定》，同時污區(qū)的分級參考了<<高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污區(qū)分級及外絕緣選擇標準>>.標準號:GB/T 16434-1996.在鹽密電子污區(qū)分布圖中不同電壓等級的高壓線和不同級別污區(qū)的劃分及著色均遵循該標準.實時鹽密電子地圖用來在監(jiān)測中心工作站上實時反映監(jiān)測終端采集到的鹽密和其它相關數據，信息可以實時動態(tài)刷新。運行部門可用來監(jiān)測輸變電設備動態(tài)變化的實時鹽密情況，為輸變電設備的清掃、*價外絕緣耐污能力、適時調爬提供依據。
最大（飽和）鹽密電子地圖
監(jiān)測中心提供最大（飽和）鹽密電子地圖。繪制原則同上。最大（飽和）鹽密電子地圖用來在監(jiān)測中心工作站上反映在數據監(jiān)測終端所安裝的區(qū)域內出現的最大鹽密值,為電力公司提供在污區(qū)分布圖繪制及絕緣配置方面的參考。
繪制參考曲線
監(jiān)測中心提供采用曲線圖方式顯示數據監(jiān)測終端監(jiān)測點溫度，濕度，及鹽密數據與時間的曲線?？梢允闺娏Σ块T隨時、方便、直觀的了解監(jiān)測點輸變電設備的歷史鹽密變化情況，并可結合溫度、濕度與時間關系的信息分析監(jiān)測點輸變電設備的積污規(guī)律及自清洗率，作出相應對策。
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