高压电网电晕放电实时监测系统

高压电网电晕放电实时监测系统

浙江咸亨国际通用设备有限公司目录电晕放电实时监测系统放电原理及其特征01结论05常用电晕放电检测手段02电晕放电实时监测系统03挂网实验04电晕放电实时监测系统放电原理及其特征电晕放电是指带电体表面在气体或液体介质中出现许多局部的电离和激发程，但电极之间并不击穿或导通而出现的自持放电现象。由于导体尖端电荷密度大、电场强，处在导体周围的介质，如空气中存在的少数宇宙线照射产生的负离子将被导体吸引而加速，负离子急速运动时将与空气碰撞，产生更多负离子，使得空气极易导电。电晕放电实时监测系统放电原理及其特征电晕放电时除了产生典型的声、热现象外，最主要的表现还是在辐射光谱的特性上。固体表面的放电的光谱特性与放电强度有直接关系，对于强度较大的电弧火花放电，波长可能达到700nm以上，呈橘红色，但是大部能量主要集中在可见光范围。而对于强度较小的电晕放电，波长一般在400nm以下，呈紫色，大部分处在紫外波段，所以在绝大多数的电晕放电过程中，空气分子因离子碰撞将产生薄薄的紫色晕光层。电晕放电实时监测系统放电原理及其特征一般情况下电晕放电紫外光谱特性，能量主要集中在200～400nm波段，峰值波长在300～360nm之间；但是这个波段的太阳辐射比电晕辐射强的多。为了降低探测背景(太阳辐射)的影响，将电晕探测波段前移到“日盲”紫外波段_200～280nm，这个波段的太阳光被大气臭氧所吸收，所以背景辐射几乎为零。基于“日盲”紫外的电晕放电检测技术可以确定辐射来源于地球表面，若可有效探测到信号，其可作为早期电晕放电的可靠判据。常用电晕放电检测手段

电晕放电时会形成某种形式的电离而干扰周围的空气分子，从而形成紊流产生超声波的源头。超声电晕探测器就是通过检测这种超声信号，并将其转换成人耳可以听到的声搅信号或可视的指示内容，通过超声源信号的强弱对电晕位置进行定位。超声电晕探测器的功能特点常用电晕放电检测手段

早期电晕放电所释放的超声信号及其微弱，易受干扰且在空气中衰减迅速，所以超声电晕探测器的灵敏度不高，不适用于电晕放电的早期预警。并且很难对放电强度进行定量判断，故其常被用作电晕放电的辅助测量仪器。一般超声放电探测器都用在仪器内部放电检测上，如变压器局部放电检测，开关柜内部电气设备放电检测，如开关装置、绝缘装置、断路器、继电器、母线排等发生的局部放电等。超声电晕探测器的功能缺陷常用电晕放电检测手段

红外热像仪是将目标虹外图像转换成可见光图像，这种披长转换技术使得目标的识别不再局限于可见光波段。它的基本原理是将具有较大温度梯度的目标及背景同时成像于红外探测器上，再将转换的电信号以可见光图像的形式呈现出来以实现目标的识别。红外热像仪的功能特点常用电晕放电检测手段

由于在电晕初期，这种表面局部放电所产生的热量很小，使用红外热像仪很难发现放电现象，而往往使用红外热像仪能观测到电晕放电现象的设备已经处于严重放电时期，此时很容易发生设备故障，因此红外热像仪不适用于高压线路电晕放电引起设备故障的预防。红外热像仪的功能缺陷常用电晕放电检测手段

紫外相机利用电晕时释放的紫外波段光信号，将其成像于紫外探测器上，并在后端处理过程中将紫外图像与目标的可见光图像叠加到一起，便于进行电晕位置定位。紫外相机的功能特点常用电晕放电检测手段

目前使用的紫外相机绝大多数都是来自国外,虽然国内有关院所也在进行日盲紫外相机相关技术的研究与探索，但多数都处于实验室研究阶段,离实际应用还有很大距离。国外进口紫外相机价格昂贵，无法对线路进行实时观察，而且只能手持观测，需要人员参与，工作量巨大。紫外相机的功能缺陷电晕放电实时监测系统

电晕放电实时监测系统的组成控制终端传感节点探测仪传感节点探测仪传感节点探测仪节点探测仪系统无线网络整套系统包括控制终端、传感节点探测仪、无钱传输网络。电晕放电实时监测系统

节点探测仪作为传感节点安装在塔架两侧监测绝缘子的电晕状态，通过无线网络向控制端发送采集到的数据。节点安装示意图电晕放电实时监测系统

整个节点探测仪包括三个模块:太阳能供电模块、无线模块、电晕传感模块。节点探测仪组成无线模块电晕传感模块太阳能供电模块电晕放电实时监测系统太阳能供电模块为整个节点系统及无线模块提供所需电能。太阳能供电模块的组成太阳能供电模块太阳能电池板输出电压调理蓄电池保护部分电晕放电实时监测系统无线模块工作任务无线模块工作方式数据上传指令下传无线模块短信模式GPRS模式无线模块与电晕传感模块交互上位机指令与电晕放电数据。电晕放电实时监测系统作为整套系统的核心部分，电晕传感模块的性能将直接影响电网电晕放电的监测效果。电晕传感模块的组成光学系统驱动模块传感器信号调理采集与处理挂网实验选择某500kV高压输电线路的猫头塔进行挂网实验。图片上半部分为电晕传感模块，下半部分左右分别是太阳能电池板和电池箱。500kV高压输电线路猫头塔挂网实验挂网实验

电晕传感模块在低压电晕放电时响应率略低于进口紫外相机，当放电电压高于2kV时，二者响应趋势趋于一致，且响应曲线略微陡峭。电晕传感模块与进口紫外相机响应数据对比图结论

相比于目前经常使用的三种电晕放电检测方法，电晕放电实时监测系统具有全天候、远程监测、故障定位等特性。而且电晕放电监测系统工作在“日盲”紫外波段，可有效降低背景辐射的影响，提高探测可靠性。所以整套系统对由电晕放电引起的设备故障而造成的电网事故具有早期预警作用，保证隐患提早发现、及时解决，为工作在