基于無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺的研究

胡志珍　孫利爍　徐秉輝

摘 要：輸電線路污閃事故會嚴重影響輸變電設備的安全運行，無線遙控技術污穢區(qū)自動防控平臺的構建，可以讓污閃事故帶來的不利影響得到有效控制。本文主要從污穢區(qū)的形成因素入手，對污穢區(qū)防控平臺的建設現(xiàn)狀與無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺的設計情況進行了探究。

關鍵詞：無線遙控技術；污穢區(qū)；自動防控分析平臺

中圖分類號：TM216.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）23-0162-02

輸電線路污閃事故主要指的是輸電線路絕緣子表面在固體、液體及氣體導電物質的影響下，泄漏電流增加而導致的局部放電現(xiàn)象。受運行電壓的影響，絕緣子表面的局部電弧可能會引發(fā)完全閃絡事故。輸電線路污閃事故具有涉及范圍大、停電時間長等特點。此類事故的出現(xiàn)往往帶來嚴重的經濟損失。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，環(huán)境污穢程度的加劇與電網分布范圍的拓展，會讓污穢引起的絕緣閃絡事故的發(fā)生概率有所增加。污穢區(qū)自動防控分析平臺的構建，有助于輸電線路污閃事故的預防。無線遙控技術是適用于污穢區(qū)自動防控分析平臺的一種理想技術。對這一技術的應用問題進行探究，可以為輸電線路的安全運行提供保障。

1 污穢區(qū)的形成因素

污閃的放電激勵與空氣間隙擊穿機理之間存在一定的差異。根據污閃問題的研究現(xiàn)狀，研究者在染污絕緣表面放電機理研究領域并沒有形成統(tǒng)一的看法。就一些研究者的研究結論而言，閃絡現(xiàn)象是一種與電學因素、熱學因素及化學因素有關的熱動力平衡過程[1]。污穢區(qū)是引發(fā)污閃事故的直接因素。通過對固體、液體和氣體導電物質的來源進行分析，化工污穢、水泥污穢與霧塵污穢可以被看作是污穢區(qū)的主要形成因素。

1.1 化工污穢

化工污穢與煤炭化工企業(yè)生產過程中產生的廢氣、化工原料粉塵等物質有關?；の鄯x的主要成分以酸堿鹽類物質為主，其組成成分具有多樣化的特點。在污穢區(qū)形成以后，化工污穢中含有的一些具有導電能力的電解質會讓絕緣子污穢層的電導率有所增加，進而引發(fā)污閃事故。

1.2 水泥污穢

建筑施工過程中產生的水泥粉塵是水泥污穢的主要來源。此類物質具有易于吸水、易于結殼等多種特點。在水泥粉塵降落于運行的絕緣子表面以后，人們往往難以對此類物質進行有效清理。

1.3 霧塵污穢

在環(huán)境污染問題的影響下，霧塵污穢也成為了污穢區(qū)所包含的主要成分。隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，霧霾中含有的粉塵微粒成分表現(xiàn)出了復雜化的特點。在污穢區(qū)形成以后，輸電線路絕緣子周圍的霧氣可以在浸潤絕緣子污層的同時，對污層的導電性進行強化。故而霧塵污穢也會威脅輸電線路絕緣子的安全運行[2]。

2 污穢區(qū)防控平臺的建設現(xiàn)狀

受環(huán)境因素的影響，污閃事故已經成為了僅次于雷擊事故的重要安全事故。污穢區(qū)防控工作的開展，成為惡劣降低污閃事故發(fā)生概率，保障輸電線路安全運行的重要舉措。通過對污穢區(qū)防控平臺的建設情況進行分析，一些學者已經研制出了一些具有一定應用價值的污穢區(qū)防控平臺。在這一防控平臺應用于污閃事故防控工作以后，相關人員需要將包含有電導傳感器的采集設備放置于污穢區(qū)檢測取樣點，并要讓采集設備與運行絕緣子同時集污。在實際應用過程中，空氣中包含的水分可以讓傳感器收集到的污物得到充分濕潤。檢測人員在污物收集工作完成以后，可以利用這一設備實施鹽密計算，進而根據等值鹽密植計算結果，確定污穢的含量。這一污穢區(qū)防控平臺雖然具有一定的實用價值，但是就污穢采集的實際情況而言，采集設備電導傳感器以平面結構為主，在電導傳感器結構域絕緣子結構存在差異的情況下，傳感器表面的集污效果與附著于絕緣子的污物之間存在一定差異。除此以外，這一系統(tǒng)主要通過短信方式發(fā)送數(shù)據，發(fā)送數(shù)據量的有限性也會影響防控平臺的應用效果。

3 無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺建設

3.1 無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺的分機硬件電路設計

無限遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺建設工作的開展，有助于提升現(xiàn)有自然污穢區(qū)檢測平臺的系統(tǒng)測量結果的精確性，也可以在優(yōu)化數(shù)據傳輸方式的基礎上，提升污穢區(qū)檢測平臺的實用性。在無線遙控技術應用于污穢區(qū)自動防控分析平臺以后，系統(tǒng)平臺需要包含污穢區(qū)在線自動監(jiān)控系統(tǒng)、泄露電流傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和管理模塊等多個模塊。在硬件電路設計方面，無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺需要對電導傳感器的結構進行調整，如傳感器表面可以設計成波浪形。波浪形傳感器表面與絕緣子串外部形狀之間具有相似性。故而此種設計方案的應用，可以讓污穢值檢測結果更趨近于實際污穢值。泄漏電流傳感器可以讓泄漏電流信號經由電壓及過電流保護系統(tǒng)進入傳感器，傳感器會對信號進行放大處理，并讓信號進入信號調理電路，此時泄露電流信號會在抗干擾抑制處理以后轉化為電壓信號，并在濾波處理和程控增益放大以后送入A/D轉換器。曾空增益放大技術的應用，有助于采集到的泄露電流的精度的提升，如泄露電流的精度可以達到0.2級以上。

3.2 無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺的功能設計

無限遙控技術污穢區(qū)自動防控平臺也由前端采集系統(tǒng)、網絡傳輸系統(tǒng)與后臺監(jiān)控系統(tǒng)構成。在這一平臺建構過程中，設計者也可以對Visual Basic面向對象語言進行應用。一般情況下，平臺所包含的軟件功能包含有參數(shù)設置功能、數(shù)據查詢功能和自動巡檢功能等多種功能。

（1）參數(shù)設置功能。污穢區(qū)自動防控分析平臺的參數(shù)設置功能與污穢區(qū)檢測過程所獲取的原始參數(shù)信息有關。相關原始參數(shù)主要包含：1）以線路名稱、投運時間、污染源性質及污穢等級為代表的原始參數(shù)信息；2）以泄露電流報警值和泄漏電流脈沖頻次為代表的報警參數(shù)信息；3）信息服務中心號碼及平臺分機提取數(shù)據的時間間隔等信息。

（2）數(shù)據查詢功能。無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺所具有的數(shù)據查詢功能，可以為專業(yè)研究人員及運行維護人員的研究分析工作提供支持。為保證數(shù)據查詢功能的實效性，自動防控分析平臺可以中可以依據開放數(shù)據庫連接標準進行數(shù)據查詢。根據污穢區(qū)防控工作的實際情況，平臺的查詢功能主要涉及到的內容：1）原始參數(shù)查詢功能；2）報警參數(shù)查詢功能；3）實時數(shù)據與歷史數(shù)據的查詢功能。

（3）自動巡測功能。自動巡測功能主要與來自污穢區(qū)的數(shù)據信息、桿塔相對濕度與環(huán)境溫度等因素有關。自動防控分析平臺所具有的自動巡測功能也可以被看作是數(shù)據查詢功能的保障因素。太陽能電池的應用，可以讓自動巡測系統(tǒng)的長期工作能力得到強化，進而為在線監(jiān)測的開展提供保障。

（4）人工點測功能。在接收到塔基污穢越限報警信息及其他異常信息以后，自動防控分析平臺所具有的人工點測功能可以讓人工點測命令應用于數(shù)據采集過程之中。在無線遙控技術應用于污穢區(qū)自動防控分析平臺以后，無線遙控板技術可以讓人工點測的遠程調試功能、定制修改功能與系統(tǒng)校時功能得到優(yōu)化。

（5）數(shù)據分析功能。數(shù)據分析功能與污穢區(qū)自動防控分析平臺的專家系統(tǒng)之間存在一定聯(lián)系。基于無線遙控技術的專家系統(tǒng)可以讓人們更好地對絕緣子的污穢情況進行分析，以便在污穢越限以后及時組織清掃[3]。專家系統(tǒng)推理結構圖1所示：

3.3 無線遙控技術污穢區(qū)自動防控分析平臺的關鍵技術

無線傳感器技術在污穢區(qū)自動防控分析平臺建設方面發(fā)揮著較為重要的作用。利用在線方式對等值鹽密度及環(huán)境溫度濕度變化等內容進行實施監(jiān)測，可以有效滿足標準規(guī)定的輸電線路絕緣子運行要求。后臺監(jiān)控系統(tǒng)可以對前端所采集的數(shù)據進行編碼處理，也可以讓人們根據污穢區(qū)的現(xiàn)場污穢度與污穢變化參數(shù)，制定有針對性的應對措施。在網絡傳輸系統(tǒng)建設方面，點對點傳輸技術與DES加密技術等技術的應用，也可以為數(shù)據傳信息傳輸?shù)陌踩蕴峁┍Ｕ稀?/p>

4 結語

基于無限遙控技術的污穢區(qū)自動防控分析平臺需要實時監(jiān)測污穢區(qū)內的環(huán)境溫度、環(huán)境濕度及絕緣子等值鹽密度等數(shù)據信息的變化情況，無線傳感器技術、點對點傳輸技術與DES加密技術等技術在平臺建設中發(fā)揮著重要的作用。在防控平臺建設過程中，設計人員需要對監(jiān)測系統(tǒng)的準確性、可靠性與穩(wěn)定性進行強化，隨著無線遙控技術的不斷發(fā)展，與之相關的污穢區(qū)自動防控平臺的實用性會不斷提升。

參考文獻

[1]邢軍，劉洋，梅紅偉，王黎明.水泥污穢區(qū)輸電線路絕緣子選型建議[J].高壓電器，2014，（3）：95-100.

[2]胡建勝，黃俠，李亞東，等.基于無線遙控技術的絕緣子自動鹽密監(jiān)測系統(tǒng)及其應用[J].水電能源科學，2013，（12）：239-241.

[3]黃建忠.輸電線路污穢區(qū)的劃分與防治[J].電力安全技術，2010，（10）：61-62.