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光传感器输变电设备盐密在线监测系统介绍引言在电力输变电系统中，设备的盐密（即空气中的盐分含量）是一个重要的监测指标。
由于盐密会对设备产生腐蚀作用，长期的盐密积累会导致设备损坏甚至故障。
因此，开发一种可靠的盐密在线监测系统对于确保电力输变电系统的安全运行至关重要。
光传感器输变电设备盐密在线监测系统是一种基于光传感器技术的监测系统，它可以实时、准确地测量设备表面的盐密水平。
本文将详细介绍该系统的工作原理、技术特点和应用前景。
工作原理光传感器输变电设备盐密在线监测系统是基于光学原理的。
系统利用光传感器测量设备表面反射光的强度，通过对比测量值与基准值的差异来确定盐密水平。
具体的工作原理如下：1.初始校准：系统会在安装后进行初始校准，以获得一个基准值。
校准时，系统会记录设备表面的反射光强度，并作为参考值保存。
2.实时监测：在校准完成后，系统会以一定频率进行实时监测。
通过光传感器测量设备表面的反射光强度，并与基准值进行比较，系统可以准确地判断盐密的水平。
3.数据处理：系统通过内置的算法对测量数据进行处理，获得准确的盐密水平。
同时，系统还可以将数据存储在本地或上传到云端进行进一步分析和管理。
技术特点光传感器输变电设备盐密在线监测系统具有以下技术特点：1.高精度测量：系统采用先进的光传感器技术，可以精确测量设备表面的盐密水平，误差范围在可允许的范围内。
2.实时监测：系统可以实时监测设备表面的盐密水平，及时发现异常情况，并提供相应的报警和提示。
3.方便安装：系统的安装相对简单，可以灵活地安装在各种输变电设备表面，不会对设备的正常运行造成影响。
4.数据存储和管理：系统可以将测量数据进行存储和管理，方便用户进行数据分析和故障排查。
5.高可靠性：系统经过严格的测试和验证，具有较高的可靠性和稳定性，能够在恶劣的工作环境下正常运行。
应用前景光传感器输变电设备盐密在线监测系统在电力输变电系统中具有广阔的应用前景。
以下是该系统的一些主要应用领域：1.输电线路：可以监测输电线路绝缘子表面的盐密水平，及时发现异常情况，避免设备损坏和故障。
继远电网光传感器输变电设备盐密在线监测系统光传感器输变电设备盐密在线监测系统产品介绍安徽继远电网技术有限责任公司二〇一三年十二月目录系统简介 (6)第1章项目综述 (5)1项目情况 (5)2项目建设目标 (5)3项目实施标准 (5)4项目背景 (6)第2章系统介绍 (8)1系统原理 (8)2系统结构 (8)3系统技术参数 (11)4网络示意图 (11)5应用范围 (12)第3章系统软件功能简介 (14)1实时盐密电子地图 (14)2最大（饱和）盐密电子地图 (14)3绘制参考曲线 (15)4输变电设备档案 (15)5系统特点 (16)第4章项目实施方案 (17)1建设建议 (17)2系统建设周期 (17)第5章技术支持和售后服务 (18)1服务承诺 (18)2培训 (18)第6章附件 (20)系统简介在电力系统中的变电站和输变电线路上都装有大量的绝缘子，绝缘子的绝缘性能对电网运行的安全，具有重大影响。
其表面污染并受潮不仅严重影响绝缘子的电气特性，而且带来“污闪”的事故隐患，直接危及电网的运行安全。
从20世纪80年代以来的电网事故调查表明，导致我国电网大面积停电的首要原因是污闪事故，占全部电网大面积停电原因的70%以上。
因此，预防、减少污闪事故的发生对于电网安全可靠运行具有十分重要的意义。
2001年初，辽宁、河南、河北及京津唐地区同时发生的大面积污闪事故，让我们认识到依靠建立在“一年一清扫”基础上的绝缘配置水平,已无法满足现代化大电网安全运行的需要，难以避免大面积污闪事故的发生。
污区分布图作为防污闪管理中基础的、核心的工作，是输变电设备外绝缘设计与配置的基本依据，也是沟通设计（包括基建）和生产部门的桥梁，污区分布图的准确编制是非常重要的，而盐密是外绝缘污秽等级的划分中唯一可进行定量描述的参数，因此成为了防污闪管理工作中的重点。
国家电网公司已把输变电设备的盐密测量列为防“污闪”管理中的基础性工作，然而我国目前的盐密测量，主要是依靠人工方式，即先将线路或变电站停电，然后拆取绝缘子进行测量。
基于光纤传感器的电力设备在线监测技术研究第一章绪论随着电力行业的迅速发展，现代电力设备正面临着日益复杂的运行环境和越来越严格的安全要求。
同时，电力设备的故障和损耗也成为影响电力系统安全稳定运行的重要因素之一。
因此，开发一种高效且精确的在线监测技术已经成为电力行业的热点和难点问题之一。
随着传感技术的快速发展，基于光纤传感器的电力设备在线监测技术成为电力行业研究的重点之一。
光纤传感技术具有传感范围广、高灵敏度、可靠性高、抗干扰能力强、无电磁干扰等优点。
这种技术可广泛应用于电力设备的在线监测，实现电力设备的全程实时监测及智能化管理。
本文将围绕基于光纤传感器的电力设备在线监测技术展开论述，分析其工作原理、技术特点以及案例应用，从而探索其在电力设备在线监测领域的潜在应用价值。
第二章光纤传感器技术概述2.1 光纤传感器基本原理光纤传感器是利用光学原理实现的一种传感器。
其基本构成由光源、光纤、光变迁器、检测器组成，通过利用驰豫段光纤的相应特性（如群速度色散、菲涅尔反射和布拉格反射等）进行光学测量的一种传感技术。
2.2 光纤传感器的分类光纤传感器可分为单参量传感器和多参量传感器两种。
单参量传感器测量单个物理量，如温度、应力、压力和形变等；多参量传感器同时测量多个物理量，如温度-形变、压力-温度等。
2.3 光纤传感器特点（1）光纤传感技术具有高灵敏度。
光纤的直径很小，甚至小于人类头发的直径，因此对外界的物理量变化非常敏感，灵敏度非常高。
（2）抗电磁干扰能力强。
光纤传感器不受电磁场干扰，不会因外部电磁现象而产生误差或损耗。
（3）可靠性高。
光纤传感器的工作寿命长、耐磨、不易老化、不易损坏。
（4）传感范围广。
光纤传感器可广泛应用于单参量和多参量测量，适用于测量多种物理量，如温度、压力、形变等。
第三章基于光纤传感器的电力设备在线监测技术3.1 电力设备在线监测技术概述电力设备在线监测技术是通过传感器和通讯技术将电力设备的各项运行参数进行实时监测和数据传输的技术。
输变电设备防污闪技术的发展0 引言90年代华北大面积污闪发生后，各地不同程度的调整了设备的爬电距离，但是2001年初又发生了辽宁、华北和河南电网大面积污闪事故，虽然除辽沈地区外的其它电网均未造成重大经济损失和社会影响，但66kV～500kV线路停电多达238条、34座变电站跳闸972次，这在我国电网历次大面积污闪事故中也是空前的。
2004年2月～3月，又有华东、南方电网发生了污闪事故。
近年多次的污闪事故表明，尽管已按规定进行了调爬但仍发生污闪，以1年最大盐密为基础确定污级、按爬电比距法配置外绝缘已不可能杜绝大面积污闪的发生。
1国内外研究水平综述1.1 国内研究水平自90年代初以来，我国输变电设备防污闪工作取得了很大进展。
在原电力部防污闪工作领导小组的指导下，连续召开了三次全国防污闪工作会议，制定了一系列防污闪技术管理政策和管理规定，各地程度不同地调整了输变电设备的爬电距离，相继绘制完成了电力系统污区分布图并得到执行，有关防污闪科研课题取得了成果，全国电力系统防污闪工作逐渐步入了规范化的轨道。
主要体现在以下几个方面：(1) 各电网污区分布图的绘制污区分布图的绘制，为运行部门提供了一套完整的防污闪管理规范，即坚持测量运行绝缘子的盐密、根据盐密确定外绝缘污秽等级、根据污秽等级选择相应的爬电比距配置外绝缘或提出防污闪反措。
污区图本身为设计外绝缘提供了设备受污染的特征量。
随着我国经济的迅速发展，环境污染加剧，各电网相应完成了污区图的修订，并相继向污区图电子化发展。
正是在污区图的基础上各电网不同程度提高了外绝缘配置，在1996年以后的污闪中未造成重大经济损失的恶劣的社会影响。
(2) 复合绝缘子的广泛使用从80年代未研制成功到如今，已有近1000万支(已折算成110kV)复合绝缘子在全国各地不同电压等级的线路上运行。
与国外不同的是，我国正是因为复合绝缘子优异的憎水性，作为防污闪一个重要措施而广泛使用。
而在1990年后历次大面积污闪中均得到了证实，在大面积污闪中几乎没有复合绝缘子污闪的记录。
光传感器输变电设备盐密在线监测系统
目前电力部门广泛采用的等值盐密法是基于每年清扫的基础上标定污秽等级的方法。
该方法虽然操作简单,但仍要坚持人员的专业化、仪表的可*性、测试工作的制度化，还需要停电或上杆（塔）工作，所需投入人力、物力巨大，具有很大的局限性；这种方法对于积污速度的影响考虑也不够全面，不能准确地指导外绝缘爬距比的合理配置，且测量结果分散性较大,很难合理确定测量周期。
此外，全国高电压工作网防污闪工作组目前已明确提出以饱和盐密为基础修订污区分布图，而使用传统方法无法获得设备的饱和盐密。
利用光传感器对输变电设备绝缘子进行盐密在线实时监测，解决了一个长期困扰电力系统的问题，为电力系统在该领域打开了一扇大门，是思想上的大变革！
光传感器输变电设备盐密在线监测系统是一种实时、在线、科学、准确的盐密监测方法。
由数据监测终端和数据监测中心两部分组成，是一种智能化大范围远程分布式盐密实时监测系统，系统组网十分方便，可提供监测中心多级管理功能，实现在不同位置同时对监测点的监测，并绘制出污区分布图，模拟现实中的输电网，并为省局、市局到县局三级输电业务管理提供服务。
有鉴于此，从1992年开始，武汉高压研究所与武汉康普常青软件技术有限公司开展了使用光传感器测量盐密的研究，以期获得实时、准确的盐密测量新方法。
经过河南新乡及广州供电公司的实地监测效果表明，光传感器输变电设备盐密在线监测系统适宜绝缘子污秽监测，实现了运行绝缘子等值盐密的在线连续测取，是一种方法科学简单、准确、实时监测的测量手段。
所监。
SPM-2型变电设备在线监测诊断系统福建和盛高科技产业有限公司Fujian Hoshing Hi-Tech Industrial Co.,Ltd.目录1、系统概述 (3)1.1系统功能 (3)1.1.1主变油色谱 (3)1.1.2容性高压设备监测单元 (3)1.1.3 金属氧化锌避雷器监测单元 (4)1.1.4 变压器铁芯电流监测单元 (4)1.1.5 系统电压监测单元 (4)1.1.6 环境监测单元 (4)2 在线监测系统的使用 (4)4.2.1系统软件结构 (4)4.2.2操作说明 (5)4.2.2.1系统启动 (5)4.2.2.2系统主界面 (6)4.2.2.3变压器设备 (8)4.2.2.4容性设备 (12)4.2.2.5避雷器、铁芯、环境 (14)3 在线监测系统原理 (14)3.1油色谱在线监测的原理 (14)系统组成与原理 (14)4.3.1 SPM-Z型在线监测装置说明 (16)3.2容性设备在线监测的原理 (16)1、系统概述 (16)2、中央监控器C U的基本结构 (17)3、本地测量单元L U (18)3.1测量单元的基本结构 (18)3.1.1 相位测量单元 (18)3.2.2 非相位测量单元 (19)3.2信号线的连接 (20)4.6产气速率及三相不平衡计算模块 (22)4.7数据标定 (22)4.7.1 功能综述 (22)4.7.2 操作 (22)4.7.2.1 自动在线标定 (22)6、测量典型案例 (26)6.1在母联开关合上的情况下 (26)6.2在母联开关断开的情况下 (26)6.3容性设备热备用，且对地仍有电压，三相同时波动 (27)6.4C T投到对侧变电站时，三相同时波动 (27)6.5环境湿度对M O A的阻性电流的影响 (27)6.6介质损耗测量误差分析 (29)1、系统概述1.1系统功能SPM-2C型变电设备在线监测与故障诊断系统，可实现对变电站电气设备状态的在线监测，进行数据采集、实时显示、诊断分析、故障报警、参数设置等，同时可以实现电网变电站电气设备在线监测的系统化和智能化，使各级领导、专业人员能够实时直观地了解和掌握电气设备的运行情况，能够对有异常状况的电气设备及时采取措施，避免事故的发生；系统可以延长预防性试验的周期，甚至于代替预防性试验，并可对开展设备的状态检修提供技术支持。
浅析架空输电线路运行维护摘要：本文主要针对架空输电线路维护中出现的故障进行分析，阐述预防措施，以提高架空输电线路运行维护质量，保证输电线路的安全稳定运行，进而提高输电线路的供电可靠性，为我国经济社会的发展提供可靠的电力保障。
关键词：架空输电线路故障预防措施绝缘子中图分类号：u226.8+1 文献标识码：a 文章编号：随着我国经济的持续高速发展，我国的电力系统建设发展迅速，输电线路作为电力系统重要的组成部分，在电能输送和分配过程中起着至关重要的重用，因架空输电线路野外露天架设，分部面广，所经过的区域环境存在较大的差异，线路自身结构中组件较多，形成故障的因素较多，运行维护困难，容易出现故障。
输电线路一旦出现故障，则可能影响到成片区域的供电安全，甚至造成不可估量的损失。
因此，保证输电线路的安全运行，是保证各变电站和用户供电可靠性的基础和前提。
运行中的架空输电线路常见的故障有雷害故障、绝缘子故障、外力破坏故障、鸟害故障、设计失误故障等。
1雷害原因及预防措施1.1雷害原因雷害是架空输电线路中最常见的，当雷电击中电力线路时，雷电流需经过电力线路泄入大地。
即使雷电没有击中电力线路，当雷击发生后，导线上感应的异号电荷失去束缚，向导线两则流动，这些电流通过线路侵入变电站或袭击电气设备，在设备上形成过电压。
当过电压高于设备的额定雷电冲击耐受电压时，设备就会损坏。
1.2雷害预防措施对于雷电灾害的预防，采用的是综合防治的方法，（1）架设避雷线。
避雷线主要目的是防止雷直击导线，此外，避雷线对雷电流有分流作用，可以减小流入杆塔的雷电流，使塔顶电位下降；通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘上的电压，对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
（2）降低杆塔接地电阻。
接地电阻如果满足要求，当雷电击中杆(塔)顶或避雷线时，强大的雷电流将迅速通过接地装置泄入大地，不致破坏线路绝缘，从而保证线路的安全运行。
（3）架设耦合地线。
在降低杆塔接地电阻有困难时，可以采用在导线下方架设地线的措施，其作用是增加避雷线与导线间的耦合作用以降低绝缘子串上的电压。
光传感器输变电设备盐密在线监测系统
输变电设备的外绝缘性能对电网运行安全具有重大影响。
电力系统中大量使用的绝缘子，其表面污染并受潮将严重影响绝缘子的电气特性，以致绝缘子表面积累的污物受潮时引起绝缘击穿闪络，影响输变电设备运行的可靠性，危及电网的运行安全。
输变电设备污闪事故在全国电网时有发生，特别是2001年初，东北、华北和河南电网大面积污闪事故给电力生产造成了巨大的经济损失和社会影响。
预防污闪事故的发生对电网安全运行具有极其重要的意义。
据有关专家研究，造成污闪事故的主要原因有三：其一我国的环境污秽水平发展快，这与各地工业结构有关；其二电气设备的绝缘水平达不到当地污秽等级要求；其三电力部门缺乏对设备污秽检测的有效技术手段。
通常情况下,为了及时消除事故隐患，运行部门需要定期对绝缘子进行监测。
国家有关标准中明确规定，输、变电设备外绝缘污秽等级的划分应综合考虑污闪特征、运行经验并结合其表面污秽物的盐密来确定。
因此，盐密是其中唯一可以定量的参数。
目前，输、变电设备外绝缘配置的原则是按部颁GB/T 16434为依据执行，并按经审定的污区分布图及时调整。
审定污区分布图时，绘制和修订的重要依据是整理、分析历年的盐密测量数据，同时，根据监测点中所测量到的盐密，指导输电线路的清扫周期。
由此可见，盐密的测量对电力部门的生产及安全，具有极其重要的意义。
目前电力部门广泛采用的等值盐密法是基于每年清扫的基础上标定污秽等级的方法。
该方法虽然操作简单, 但仍要坚持人员的专业化、仪表的可靠性、测试工作的制度化，还需要停电或上杆（塔）工作，所需投入人力、物力巨大，具有很大的局限性；这种方法对于积污速度的影响考虑也不够全面，不能准确地指导外绝缘爬距比的合理配置，且测量结果分散性较大, 很难合理确定测量周期。
此外，全国高电压工作网防污闪工作组目前已明确提出以饱和盐密为基础修订污区分布图，而使用传统方法无法获得设备的饱和盐密。
鉴于上述原因，武汉高压研究所与武汉康普常青软件技术有限公司开展了使用光传感器测量盐密的研究，以期获得实时、准确的盐密测量新方法。
经过河南新乡及广州供电公司的实地监测效果表明，光传感器输变电设备盐密在线监测系统适宜绝缘子污秽监测，实现了运行绝缘子等值盐密的在线连续测取，是一种方法科学简单、准确、实时监测的测量手段。
所监测的饱和盐密可以为电力系统运行设备污区分布图的绘制及修订提供可靠的依据；所监测的实时盐密值，可以使电力部门随时、方便地了解监测点运行设备的积污情况，从而指导电力部门对输变电设备进行清扫，实现了对输变电设备防污工作的状态检修，对防止污闪事故发生具有重大意义。
1 光传感器输变电设备盐密在线监测系统
1.1 系统简介
光传感器输变电设备盐密在线监测系统主要由数据监测终端和数据监测中心两部分组成，是一种智能化大范围远程分布式盐密实时监测系统。
系统组网十分方便，并可提供监测中心多级管理功能，实现在不同位置同时对监测点的监测。
数据采集终端安装在送电线路杆（塔）或变电站绝缘子附近，完成对现场污秽物（盐密）、温度、湿度的实时监测。
监测数据通过短信方式，向监测中心发送。
数据监测中心完成对监测数据的转换和处理。
1.2 监测原理
光传感器测量盐密是基于介质光波导中的光场分布理论和光能损耗机理。
置于大气中的低损耗石英棒是一个以棒为芯、大气为包层的多模介质光波导。
在石英棒上无污染时，由光波导中的基模和高次模共同传输光的能量，其中绝大部分光能在光波导的芯中传输，但有少部分光能将沿芯包界面的包层传输，光波传输过程中光的损耗很小。
当石英玻璃棒上有污染时，由于污染物改变了高次模及基模的传输条件；同时，污染粒子对光能的吸收和散射等产生光能损耗；通过检测光能参数可计算出传感器表面盐分多少。
由于传感器与绝缘子串处于相同环境，因此，通过计算可得出绝缘子表面的盐密值（见图1）。
1.3 系统功能
实时盐密电子地图。
监测中心提供实时盐密电子地图。
电子地图的绘制遵循国家电力公司国电安运[1998]223号文关于修订《电力系统污区分布图》的通知中《电力系统污区分布图规定》，同时污区的分级参考了《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》。
标准号：GB/T 16434-1996。
在盐密电子污区分布图中不同电压等级的高压线和不同级别污区的划分及着色均遵循该标准。
实时盐密电子地图用来在监测中心工作站上实时反映监测终端采集到的盐密和其它相关数据，信息可以实时动态刷新。
运行部门可用来监测输变电设备动态变化的实时盐密情况，为输变电设备的清扫、评价外绝缘耐污能力、适时调爬提供依据。
最大（饱和）盐密电子地图。
监测中心提供最大（饱和）盐密电子地图，绘制原则同上。
最大（饱和）盐密电子地图用来在监测中心工作站上反映在数据监测终端所安装的区域内出现的最大盐密值，为电力公司提供在污区分布图绘制及绝缘配置方面的参考。
绘制参考曲线。
在监控中心，数据分析软件采用C语言编制，运行在Windows平台，对光传感器采集到的数据进行分析处理，换算出实时盐密值，最终生产盐密值、温度、湿度的参考曲线图。
可以使电力部门随时、方便、直观的了解监测点输变电设备的历史盐密变化情况，并可结合温度、湿度与时间关系的信息分析监测点输变电设备的积污规律及自清洗率，作出相应对策。
1.4 监测方式
光传感器输变电设备盐密在线监测系统主要由数据监测终端和数据监测中心两部分组成。
数
据监测终端安装在送电线路杆（塔）或变电站绝缘子附近，完成对现场污秽物（盐密）、温度、湿度的实时监测。
监测数据通过GSM无线网络以短信方式，向监测中心发送。
数据监测中心完成对监测数据的转换和处理。
1.5 特点
操作使用简便。
监测中心软件界面友好，操作简单易学。
系统维护容易。
系统具有较强的容错纠错功能，并具有系统自动恢复机制，系统还提供了远程维护功能。
管理打印。
系统提供了监测数据、曲线、电子地图的打印功能防电磁干扰。
数据监测终端采用多层金属屏蔽方式，充分保证了控制电路和通讯电路的安全可靠工作。
设备防护。
数据监测终端机箱封闭良好，具有防雷、防雨、防尘的功能。
外形的设计有效的避免了高电场环境下，尖端集电、放电的影响。
现场安装维护方便。
数据监测终端采用模块化设计。
上部为传感器，太阳能板；下部为主机控制箱，便于现场装拆。
充电电源。
数据监测终端采用太阳能电源进行充电，可以确保设备的正常工作。
数据监测中心。
专门为盐密监测而配置的计算机，具有长期稳定运行、大型数据运算等功能。
1.6 应用范围
输变电线路。
根据GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》的规定和国家电力公司国电安运[1998]223号文关于修订《电力系统污区分布图》的通知中《电力系统污区分布图规定》，盐密测量按预防性规程纳入绝缘监督每年进行。
选择盐密监测点，原则上输电线路每5～10 km选择一个监测点，远离城镇的农田、山丘可酌情选点；污秽严重、污染成分复杂地段和分散性大的宜酌情增加监测点。
用来科学地指导安排输电线路的清扫周期。
变电站。
在变电站四个方向布置数据采集终端，监测中心可置于变电站控制室或供电公司办公楼。
监测中心工作站录入变电站中不同设备的外绝缘参数，根据监测的盐密值进行实际设备外绝缘积污（盐密）的计算。
2 结束语
光传感器绝缘子盐密测试仪已于2003年始经河南新乡及广州供电公司四年的现场试验实验，积累了大量的现场运行数据。
结果表明，光传感器绝缘子盐密在线监测系统的测量数据与传统人工方法的相对数据在4.7%～9.27%之间，满足系统的测量误差小于10%的要求。
目前光传感器绝缘子盐密在线监测系统在我国各地电网正在挂网运行，通过运行经验的进一步积累以及广大科技人员的积极努力，该系统将得到进一步完善并在电网安全运行中将起到越来越重要的保护预警作用。
