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基于声光技术的台区放电故障探测装置

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成果主要完成人

岳 峰、张亚飞、马 翔、罗鹏凯、张恒伟、宋占领

项目概况

传统情况下,电力公司对于台区安全防范采取定期巡检的方式。由于各台区在地域、运行环境、负荷情况以及设备本身一致性不尽相同,因此对维护周期和工作内容也会有所区别。如果按照传统的巡检方式,势必会造成人员、物资、时间上的浪费。加上不同的外在因素影响(如温湿度、雷雨、外力等),若故障时没有被及时发现,微小的放电即可能会引发成大事故。据统计,仅驻马店市每年台区事故就有几十起,而绝大多数的事故前期都有不同程度的放电,所以对台区实时放电情况的检测已经迫在眉睫。尽管很多电力公司采用了巡检或者监控的方法在做台区安全防范,运用的技术手段也多种多样,如红外成像、紫外成像、超声巡检等。但是由于受人力、成本、干扰等问题的束缚,低成本地解决台区放电监控问题最终仍未得到解决。 本项目利用紫外和超声波结合的方法来检测放电,两者相辅相成,相互弥补各自的不足。放电时总会伴随光和声的产生,由于光和声同步产生,使得光和声具备相对一致的变化规律及特性。这样可通过超声采集器及紫外采集器采集声光信息,根据其一致性的变化规律及特征,分析采集到的声光信息,以此有效屏蔽干扰,使得探测到的灵敏度进一步加强,避免了单一检测方法所带来的局限性及环境因素所带来的干扰。 基于声光技术的台区放电故障探测装置主要对以下情况进行实时监控: 1、台区绝缘子、避雷器自身老化或者其它原因导致放电。 2、台区变压器内部绕组以及油质老化导致的放电。 3、台区线路、开关、金具、变压器、绝缘体之间由于温度、湿度、震动等原因导致局部接触不良而引起的放电。 4、用于探测台区中绝缘子、令克和变压器放电情况。 当使用本系统装置时,安装于台区变压器上方1米左右的距离,当台区绝缘子或变压器因故障放电时,紫外线传感器会检测到放电产生的紫外线数据,并将数据传送至单片机,单片机会立即控制超声波传感器,采集放电时产生的超声波数据,单片机得到紫外线数据和超声波数据后进行简单的算法处理,之后由传输天线通过无线网络将数据发送至数据分析服务器中,并通过对数据进行分析来判断台区中绝缘子、令克和变压器的放电情况;本系统装置可在全天候的监测台区的放电情况。实现电力巡检效率的提高,准确的报警,完善电力企业的管理内容。 该系统可以提供台区状态的现场运行资料,为总结设备电气性能下降规律、绝缘子闪络与其微气象、微环境变化之间的关系提供理论依据,为配电运行维护部门逐步实现从“定期检修”到“状态检修”的转变提供宝贵的现场运行资料。因此,此系统成果的实现及推广,将对电网的安全稳定运行产生巨大的直接和间接的经济效益和社会效益。