应用背景
随着超高压、特高压输电线路的建设，绝缘子在日益广泛应用的同时，也成为影响电网安全稳定运行的重要因素。在污秽物以及雾、雨、雪等大气环境的共同作用下，绝缘子的绝缘性能必然受到影响，甚至在正常运行电压下发生闪络事故，不仅严重威胁电力系统的安全可靠运行，也给社会经济造成重大损失。绝缘子污闪的***直接原因是表面泄漏电流急剧增大，泄漏电流是指在运行电压作用下污秽受潮时测得的流过绝缘子表面污层的电流，可通过测量泄漏电流的大小和变化来对绝缘子污秽进行判断。泄漏电流信号是目前***具现实意义的评判标准，因其比绝缘子表面电场、电压分布、或红外热图等其他评判标准更易监测，主要是因为绝缘子泄漏电流和污闪放点的发展过程密切相关，包含了绝缘子运行状态的足够信息，相对容易测量，便于连续在线监测。
FH-9002高压输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统利用在绝缘子串顶部安装的泄漏电流采集装置，对绝缘子因污染、受潮等因素产生的泄漏电流进行实时监测，可实时采集泄漏电流、环境温度、湿度、气压、雨量等气象参数，并通过G***/CDMA/GPRS或3G网络将监测信息发送给远程监控中心。
该系统支持太阳能电池板+蓄电池供电方式，安装方便。投入运行后，可使运营部门及时掌握绝缘子的污秽状态及发展趋势，据此科学安排检修时间，有效预防线路污闪事故，减少经济损失，提高线路安全运行及信息化管理水平。
系统组成
FH-9002输电线路绝缘子***电流在线监测系统由若干监测子站、太阳能电池板和服务器组成。其中，监测子站部署在电力杆塔上。监测子站主机包括***电流采集单元、GPRS/3G网络通信模块、充电控制电路，蓄电池等（可选配温度/湿度/大气压采集单元，雨量采集单元等），监测子站负责从各采集单元接收数据，并将其通过GPRS/3G网络发送给远程服务器。
服务器部署在监控中心机房内，运行***，通过Internet获得监测子站数据。监控中心对ABC三相的***电流等状态参数进行数据存储、显示、统计报表并结合绝缘子自身设计参数进行分析，完成泄漏电流的多参数预警功能。在服务器上主要运行服务器软件、数据库，需要配备的设备包括防火墙、宽带连接、UPS电源等。
图2. FH-9002系统组成示意图
由于诸多省、市电力公司已建成输电线路绝缘子泄漏电流监测系统，服务器已经部署完毕，在实际应用中，输电线路绝缘子泄漏电流监测设备厂商只需提供监测子站及配套软件。
表1：设备清单：
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序 号 |
名 称 |
数量 |
备注 |
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1 |
监测子站主机 |
1台 |
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2 |
***电流采集单元 |
3套 |
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3 |
温湿度/气压采集单元 |
选配 |
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4 |
雨量采集单元 |
选配 |
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5 |
太阳能电池板 |
1块 |
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6 |
蓄电池 |
1台 |
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7 |
*** |
1套 |
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产品特性
- 集成多路传感器，测量精度高；
- 通信方式灵活，支持ZIGBEE/WIFI/G***/CDMA/GPRS和3G网络；
- 为工业级产品，采用防水金属外壳，适用于各种恶劣的气候环境；
- 系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；
- 配备完善的后台软件，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对绝缘子状态进行趋势分析；
- 满足***电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q / GDW 242-2010）
- 满足***电网公司企业标准《输变电设备状态监测系统技术导则》（Q/GDW 561-2010）
- 满足南方电网公司企业标准《南方电网输电线路监测系统通信规约》
技术指标
- 泄漏电流测量范围：0mA~100mA；
- 泄漏电流测量精度：1%；
- 测点数量：3串绝缘子；
- 工作环境：温度：-40℃～+85℃（雨量除外）；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa；
- 防护等级：IP65；
- 工作功耗：≤4W；
- 供电方式：太阳能+蓄电池，输入电压＋12V；
- 电池使用寿命：≥3年，无外部充电时可连续供电30天以上；
- MTBF：≥80000小时；
- 重量：≈35kg；
- 适用对象：10KV~800KV高压输电线路。