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基于无线遥控技术污秽区自动防控分析平台的研究

2018-01-08胡志珍孙利烁徐秉辉

中国科技纵横 2018年23期

胡志珍 孙利烁 徐秉辉

摘 要:输电线路污闪事故会严重影响输变电设备的安全运行,无线遥控技术污秽区自动防控平台的构建,可以让污闪事故带来的不利影响得到有效控制。本文主要从污秽区的形成因素入手,对污秽区防控平台的建设现状与无线遥控技术污秽区自动防控分析平台的设计情况进行了探究。

关键词:无线遥控技术;污秽区;自动防控分析平台

中图分类号:TM216.1 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)23-0162-02

输电线路污闪事故主要指的是输电线路绝缘子表面在固体、液体及气体导电物质的影响下,泄漏电流增加而导致的局部放电现象。受运行电压的影响,绝缘子表面的局部电弧可能会引发完全闪络事故。输电线路污闪事故具有涉及范围大、停电时间长等特点。此类事故的出现往往带来严重的经济损失。随着社会经济的不断发展,环境污秽程度的加剧与电网分布范围的拓展,会让污秽引起的绝缘闪络事故的发生概率有所增加。污秽区自动防控分析平台的构建,有助于输电线路污闪事故的预防。无线遥控技术是适用于污秽区自动防控分析平台的一种理想技术。对这一技术的应用问题进行探究,可以为输电线路的安全运行提供保障。

1 污秽区的形成因素

污闪的放电激励与空气间隙击穿机理之间存在一定的差异。根据污闪问题的研究现状,研究者在染污绝缘表面放电机理研究领域并没有形成统一的看法。就一些研究者的研究结论而言,闪络现象是一种与电学因素、热学因素及化学因素有关的热动力平衡过程[1]。污秽区是引发污闪事故的直接因素。通过对固体、液体和气体导电物质的来源进行分析,化工污秽、水泥污秽与雾尘污秽可以被看作是污秽区的主要形成因素。

1.1 化工污秽

化工污秽与煤炭化工企业生产过程中产生的废气、化工原料粉尘等物质有关。化工污秽的主要成分以酸碱盐类物质为主,其组成成分具有多样化的特点。在污秽区形成以后,化工污秽中含有的一些具有导电能力的电解质会让绝缘子污秽层的电导率有所增加,进而引发污闪事故。

1.2 水泥污秽

建筑施工过程中产生的水泥粉尘是水泥污秽的主要来源。此类物质具有易于吸水、易于结壳等多种特点。在水泥粉尘降落于运行的绝缘子表面以后,人们往往难以对此类物质进行有效清理。

1.3 雾尘污秽

在环境污染问题的影响下,雾尘污秽也成为了污秽区所包含的主要成分。随着生态环境的不断恶化,雾霾中含有的粉尘微粒成分表现出了复杂化的特点。在污秽区形成以后,输电线路绝缘子周围的雾气可以在浸润绝缘子污层的同时,对污层的导电性进行强化。故而雾尘污秽也会威胁输电线路绝缘子的安全运行[2]。

2 污秽区防控平台的建设现状

受环境因素的影响,污闪事故已经成为了仅次于雷击事故的重要安全事故。污秽区防控工作的开展,成为恶劣降低污闪事故发生概率,保障输电线路安全运行的重要举措。通过对污秽区防控平台的建设情况进行分析,一些学者已经研制出了一些具有一定应用价值的污秽区防控平台。在这一防控平台应用于污闪事故防控工作以后,相关人员需要将包含有电导传感器的采集设备放置于污秽区检测取样点,并要让采集设备与运行绝缘子同时集污。在实际应用过程中,空气中包含的水分可以让传感器收集到的污物得到充分湿润。检测人员在污物收集工作完成以后,可以利用这一设备实施盐密计算,进而根据等值盐密植计算结果,确定污秽的含量。这一污秽区防控平台虽然具有一定的实用价值,但是就污秽采集的实际情况而言,采集设备电导传感器以平面结构为主,在电导传感器结构域绝缘子结构存在差异的情况下,传感器表面的集污效果与附着于绝缘子的污物之间存在一定差异。除此以外,这一系统主要通过短信方式发送数据,发送数据量的有限性也会影响防控平台的应用效果。

3 无线遥控技术污秽区自动防控分析平台建设

3.1 无线遥控技术污秽区自动防控分析平台的分机硬件电路设计

无限遥控技术污秽区自动防控分析平台建设工作的开展,有助于提升现有自然污秽区检测平台的系统测量结果的精确性,也可以在优化数据传输方式的基础上,提升污秽区检测平台的实用性。在无线遥控技术应用于污秽区自动防控分析平台以后,系统平台需要包含污秽区在线自动监控系统、泄露电流传感器、温度传感器、湿度传感器和管理模块等多个模块。在硬件电路设计方面,无线遥控技术污秽区自动防控分析平台需要对电导传感器的结构进行调整,如传感器表面可以设计成波浪形。波浪形传感器表面与绝缘子串外部形状之间具有相似性。故而此种设计方案的应用,可以让污秽值检测结果更趋近于实际污秽值。泄漏电流传感器可以让泄漏电流信号经由电压及過电流保护系统进入传感器,传感器会对信号进行放大处理,并让信号进入信号调理电路,此时泄露电流信号会在抗干扰抑制处理以后转化为电压信号,并在滤波处理和程控增益放大以后送入A/D转换器。曾空增益放大技术的应用,有助于采集到的泄露电流的精度的提升,如泄露电流的精度可以达到0.2级以上。

3.2 无线遥控技术污秽区自动防控分析平台的功能设计

无限遥控技术污秽区自动防控平台也由前端采集系统、网络传输系统与后台监控系统构成。在这一平台建构过程中,设计者也可以对Visual Basic面向对象语言进行应用。一般情况下,平台所包含的软件功能包含有参数设置功能、数据查询功能和自动巡检功能等多种功能。

(1)参数设置功能。污秽区自动防控分析平台的参数设置功能与污秽区检测过程所获取的原始参数信息有关。相关原始参数主要包含:1)以线路名称、投运时间、污染源性质及污秽等级为代表的原始参数信息;2)以泄露电流报警值和泄漏电流脉冲频次为代表的报警参数信息;3)信息服务中心号码及平台分机提取数据的时间间隔等信息。

(2)数据查询功能。无线遥控技术污秽区自动防控分析平台所具有的数据查询功能,可以为专业研究人员及运行维护人员的研究分析工作提供支持。为保证数据查询功能的实效性,自动防控分析平台可以中可以依据开放数据库连接标准进行数据查询。根据污秽区防控工作的实际情况,平台的查询功能主要涉及到的内容:1)原始参数查询功能;2)报警参数查询功能;3)实时数据与历史数据的查询功能。

(3)自动巡测功能。自动巡测功能主要与来自污秽区的数据信息、杆塔相对湿度与环境温度等因素有关。自动防控分析平台所具有的自动巡测功能也可以被看作是数据查询功能的保障因素。太阳能电池的应用,可以让自动巡测系统的长期工作能力得到強化,进而为在线监测的开展提供保障。

(4)人工点测功能。在接收到塔基污秽越限报警信息及其他异常信息以后,自动防控分析平台所具有的人工点测功能可以让人工点测命令应用于数据采集过程之中。在无线遥控技术应用于污秽区自动防控分析平台以后,无线遥控板技术可以让人工点测的远程调试功能、定制修改功能与系统校时功能得到优化。

(5)数据分析功能。数据分析功能与污秽区自动防控分析平台的专家系统之间存在一定联系。基于无线遥控技术的专家系统可以让人们更好地对绝缘子的污秽情况进行分析,以便在污秽越限以后及时组织清扫[3]。专家系统推理结构图1所示:

3.3 无线遥控技术污秽区自动防控分析平台的关键技术

无线传感器技术在污秽区自动防控分析平台建设方面发挥着较为重要的作用。利用在线方式对等值盐密度及环境温度湿度变化等内容进行实施监测,可以有效满足标准规定的输电线路绝缘子运行要求。后台监控系统可以对前端所采集的数据进行编码处理,也可以让人们根据污秽区的现场污秽度与污秽变化参数,制定有针对性的应对措施。在网络传输系统建设方面,点对点传输技术与DES加密技术等技术的应用,也可以为数据传信息传输的安全性提供保障。

4 结语

基于无限遥控技术的污秽区自动防控分析平台需要实时监测污秽区内的环境温度、环境湿度及绝缘子等值盐密度等数据信息的变化情况,无线传感器技术、点对点传输技术与DES加密技术等技术在平台建设中发挥着重要的作用。在防控平台建设过程中,设计人员需要对监测系统的准确性、可靠性与稳定性进行强化,随着无线遥控技术的不断发展,与之相关的污秽区自动防控平台的实用性会不断提升。

参考文献

[1]邢军,刘洋,梅红伟,王黎明.水泥污秽区输电线路绝缘子选型建议[J].高压电器,2014,(3):95-100.

[2]胡建胜,黄侠,李亚东,等.基于无线遥控技术的绝缘子自动盐密监测系统及其应用[J].水电能源科学,2013,(12):239-241.

[3]黄建忠.输电线路污秽区的划分与防治[J].电力安全技术,2010,(10):61-62.