高压输电线路状态在线监测系统研制

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1、高压输电线路状态在线监测系统研制　　【摘要】高压输电线路状态直接反映着输电线路运行良好与否，本文研制一种在线监测装置，通过各种探测器，探测输电线的温度、湿度、风速、风向、泄漏电流、覆冰状况、视频图像或图片等数字化信息，提示电力人员做出反应。经过实例试验，表明该方法是有效的。【关键词】输电线路状态；在线监测1、引言高压输电线路的状态直接决定着电力系统的稳定运行。本文研制一种在线监测系统，探测输电线路的温度、湿度、风动、泄漏电流、覆冰状况以及视频图像等数字化信息，通过GPRS/CDMA通道上传到高压输电线路状态后台在线监测监视中心，使得监控人员

2、能够及时掌握线路及其周边情况。2、高压输电线路监控系统2.1系统结构5高压输电线路状态在线监测监视系统组成：在线监测系统、内部管理系统、监测监视中心及远程数据传输四部分。各在线监测分机使用超低功耗MSP430AFE232微处理器，采用GPRS/GSM数据通讯模块，利用太阳能蓄电池供电，通过无线方式传输，同时系统对采集到的信号按照保护、隔离、滤波和放大的次序进行一定的处理，最大程度的减小各种频率的干扰，提升终端所获信息的可信度。其中所监测的信息分电气量信息和非电气量信息，而这两种信息是采用不同的采集处理方式，各自传输通道进行数据的传输[3][

3、4]。2.1.1系统软件本系统软件采用Acrel-3000电力监控软件，通过对运行线路数据采集，按照实际需求自动和手动进行远程数据下载，通过后台操作，以各种形式的“组态方式”进行系统集成，实现各种软件模块的简单组态，完成监控点的各项指标。2.1.2非电气量的监测系统可以实现对监测线路周围环境、导线动态、导线悬挂异物、导线湿温度、塔材被盗、铁塔鸟窝、覆冰状况等数字化信息，并将抓拍图片采集到的信息通过监测装置传送到监测监视中心。2.1.3电气量采样本系统电气量主要是监测装置里的电流感应器对绝缘子表面的泄漏电流和局部放电脉冲进行采样，通过不间断方

4、式采集时时数据，结合同步时钟装置，将不同时间内叠加在泄漏电流上的局部放电脉冲经过门槛设定值记录下来，并有一定的记忆能力。2.2数据监测仪原理数据监测仪装置是在线连续采集、监测输电线路导线温度、导线覆冰、导线舞动、导线悬挂异物等非电气量和绝缘子污秽泄漏电流的脉冲频度、电流的峰值、泄漏电流波形等电气量，并根据实际情况做出一定的动作。52.2.1采集数据的处理和传输监测到的各种非电气量信号利用最新图像和数据采集压缩编解码技术，将监测到的数据压缩后通过3G无线公网传送到后台监测中心，再经过解压缩、图像数据还真技术确保所传送数据的真实性。监测到的电气

5、量信号首先经过滤波、过电压、过电流保护技术处理，由通信屏蔽电缆引入到电气量信号数据传感器，然后对所传输的信号进行放大，再通过信号调理电路进行一系列抗干扰处理后变换成电压信号，通过GPRS/CDMA通道上传到输电线路状态在线监测监视中心接受器，经过高频滤波处理和PGA增益放大后，送入A/D转换器进行转换，返回到信号的最初采样值，确保电气量信号的不失真。2.2.2数据信号后台处理系统主机对传输来的采样数据进行实时记录，并建立各自的数据库，通过软件自动统计，并对数据进行各自历史数据对比分析，及时提出具体差异详细信息，超过一定参值的发出报警。而报警

6、条件由多种参量综合判定，结合历史数据，设定各电气量报警参量，并细化为低、中、高三级报警。报警的等级即参量数值可根据日常实际工作情况进行远程修改，并自动建立输电线路状态信息数据库，提供全面查询功能，永久保存所有报警记录。3、实例性试验及分析3.1监测设备及传感器的安装5在线监测装置固定在输电线路铁塔横担上，感应电流传感器安装在绝缘子串接地端挂环处，确保不能影响绝缘子的绝缘水平，安装的传感器也不能改变原绝缘子串长、爬电比距和空气间隙。3.2主要技术指标名称技术指标1工作电压DC12V2功率6W（瞬间最大：30W）3通信方式3G/GPRS/EDG

7、E/CDMA1X4泄漏电流测量范围100μA～700mA，测量精度为100μA5温度测量范围-40℃～+120℃，准确度：≤±0.5℃6相对湿度测量范围0～100%RH，准确度：≤±3%RH7工作温度范围-40℃～+85℃8防护等级IP663.3试验实时数据及波形3.3.1导线温度在线监测通过对输电线路24小时的不间断监测，从图象不难看出导线温度在一天时间内发生着变化，温度越低产生的感应电流越大。3.3.2绝缘子泄漏电流在线监测从试验波形可以得知，绝缘子泄漏电流数据表明了其污秽水平，绝缘子污秽越严重，泄漏电流的变化越明显。3.3.3导线湿度

8、随大气湿度变化图5通过对导线的湿度进行24小时不间断监测，数据显示在早晨5、6点时期导线的湿度较大，产生的感应电流也大。4、结束语对所研制的高压输电线路状态在线监测系统进行实际试