高壓電網(wǎng)電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)

1、高壓電網(wǎng)電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)高壓電網(wǎng)電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng) 浙江咸亨國際通用設備有限公司浙江咸亨國際通用設備有限公司目錄目錄電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)放電原理及其特征結(jié)論結(jié)論常用電暈放電檢測手段電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)掛網(wǎng)實驗掛網(wǎng)實驗電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)放電原理及其特征電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)放電原理及其特征 電暈放電是指帶電體表面在氣體或液體介質(zhì)中出現(xiàn)許多局部的電離和激發(fā)程，但電極之間并不擊穿或?qū)ǘ霈F(xiàn)的自持放電現(xiàn)象。由于導體尖端電荷密度大、電場強，處在導體周圍的介質(zhì)，如空氣中存在的少數(shù)宇宙線照射產(chǎn)生的負離子將被導體吸引而加速，負離子急速運動時將與空氣碰撞，產(chǎn)生更多負離子，使得空氣極易導電。電暈放電實時監(jiān)

2、測系統(tǒng)放電原理及其特征電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)放電原理及其特征 電暈放電時除了產(chǎn)生典型的聲、熱現(xiàn)象外，最主要的表現(xiàn)還是在輻射光譜的特性上。固體表面的放電的光譜特性與放電強度有直接關系，對于強度較大的電弧火花放電，波長可能達到700 nm以上，呈橘紅色，但是大部能量主要集中在可見光范圍。而對于強度較小的電暈放電，波長一般在400nm以下，呈紫色，大部分處在紫外波段，所以在絕大多數(shù)的電暈放電過程中，空氣分子因離子碰撞將產(chǎn)生薄薄的紫色暈光層。電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)放電原理及其特征電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)放電原理及其特征 一般情況下電暈放電紫外光譜特性，能量主要集中在200400nm波段，峰值波長在300360

3、 nm之間；但是這個波段的太陽輻射比電暈輻射強的多。為了降低探測背景(太陽輻射)的影響，將電暈探測波段前移到“日盲”紫外波段_ 200280 nm，這個波段的太陽光被大氣臭氧所吸收，所以背景輻射幾乎為零?；凇叭彰ぁ弊贤獾碾姇灧烹姍z測技術(shù)可以確定輻射來源于地球表面，若可有效探測到信號，其可作為早期電暈放電的可靠判據(jù)。 電暈放電時會形成某種形式的電離而干擾周圍的空氣分子，從而形成紊流產(chǎn)生超聲波的源頭。超聲電暈探測器就是通過檢測這種超聲信號，并將其轉(zhuǎn)換成人耳可以聽到的聲攪信號或可視的指示內(nèi)容，通過超聲源信號的強弱對電暈位置進行定位。超聲電暈探測器超聲電暈探測器的功能特點的功能特點 早期電暈放電所釋

4、放的超聲信號及其微弱，易受干擾且在空氣中衰減迅速，所以超聲電暈探測器的靈敏度不高，不適用于電暈放電的早期預警。并且很難對放電強度進行定量判斷，故其常被用作電暈放電的輔助測量儀器。一般超聲放電探測器都用在儀器內(nèi)部放電檢測上，如變壓器局部放電檢測，開關柜內(nèi)部電氣設備放電檢測，如開關裝置、絕緣裝置、斷路器、繼電器、母線排等發(fā)生的局部放電等。超聲電暈探測器超聲電暈探測器的功能缺陷的功能缺陷 紅外熱像儀是將目標虹外圖像轉(zhuǎn)換成可見光圖像，這種披長轉(zhuǎn)換技術(shù)使得目標的識別不再局限于可見光波段。它的基本原理是將具有較大溫度梯度的目標及背景同時成像于紅外探測器上，再將轉(zhuǎn)換的電信號以可見光圖像的形式呈現(xiàn)出來以實現(xiàn)目

5、標的識別。紅外熱像儀的功能特點紅外熱像儀的功能特點 由于在電暈初期，這種表面局部放電所產(chǎn)生的熱量很小，使用紅外熱像儀很難發(fā)現(xiàn)放電現(xiàn)象，而往往使用紅外熱像儀能觀測到電暈放電 現(xiàn)象的設備已經(jīng)處于嚴重放電時期，此時很容易發(fā) 生設備故障，因此紅外熱像儀不適用于高壓線路電 暈放電引起設備故障的預防。紅外熱像儀的功能缺陷紅外熱像儀的功能缺陷 紫外相機利用電暈時釋放的紫外波段光信號，將其成像于紫外探測器上，并在后端處理過程中將紫外圖像與目標的可見光圖像疊加到一起，便于進行電暈位置定位。紫外相機的功能特點紫外相機的功能特點 目前使用的紫外相機絕大多數(shù)都是來自國外,雖然國內(nèi)有關院所也在進行日盲紫外相機相關技術(shù)的

6、研究與探索，但多數(shù)都處于實驗室研究階段,離實際應用還有很大距離。國外進口紫外相機價 格昂貴，無法對線路進行實時觀察，而且只能手持觀測，需要人員參與，工作量巨大。紫外相機的功能缺陷紫外相機的功能缺陷 電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)的組成電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)的組成整套系統(tǒng)包括控制終端、傳感節(jié)點探測儀、無錢傳輸網(wǎng)絡。 節(jié)點探測儀作為傳感節(jié)點安裝在塔架兩側(cè)監(jiān)測絕緣子的電暈狀態(tài)，通過無線網(wǎng)絡向控制端發(fā)送采集到的數(shù)據(jù)。節(jié)點安裝示意圖節(jié)點安裝示意圖 整個節(jié)點探測儀包括三個模塊:太陽能供電模塊、無線模塊、 電暈傳感模塊。節(jié)點探測儀組成節(jié)點探測儀組成 太陽能供電模塊為整個節(jié)點系統(tǒng)及無線模塊提供所需電能。太陽能供電模塊的組

7、成太陽能供電模塊的組成無線模塊工作任務無線模塊工作任務無線模塊工作方式無線模塊工作方式 無線模塊與電暈傳感模塊交互上位機指令與電暈放電數(shù)據(jù)。 作為整套系統(tǒng)的核心部分，電暈傳感模塊的性能將直接影響 電網(wǎng)電暈放電的監(jiān)測效果。電暈傳感模塊的組成電暈傳感模塊的組成 選擇某 500 kV 高壓輸電線路的貓頭塔進行掛網(wǎng)實驗。圖片上半部分為電暈傳感模塊，下半部分左右分別是太陽能電池板和電池箱。500kV500kV高壓輸電線路貓頭塔掛網(wǎng)實驗高壓輸電線路貓頭塔掛網(wǎng)實驗 電暈傳感模塊在低壓電暈 放電時響應率略低于進口紫外相機，當放電電壓高于 2 kV 時，二者響應趨勢趨于一致，且響應曲線略微陡峭。電暈傳感模塊與進口紫外相機響應數(shù)據(jù)對比圖電暈傳感模塊與進口紫外相機響應數(shù)據(jù)對比圖 相比于目前經(jīng)常使用的三種電暈放電檢測方法，電暈放電實時監(jiān)測系統(tǒng)具有全天候、遠程監(jiān)測、故障定位等特性。而且電暈放電監(jiān)測系統(tǒng)工作在“日盲”紫外波段，可有效降低背景輻射的影響，提高探測可靠性。所以整套系統(tǒng)對由電暈放電引起的設備故障而造成的電網(wǎng)事故具有早期預警作用，保證隱患提早發(fā)現(xiàn)、及時解決，為工作在維修一線的人員提供準確的信息，減輕之前因