输变电设备

随着大、中城市内电力架空线渐渐被埋在地下的电力电缆取代，并在向更高电压等级、更大传输容量发展，架空线入地已经成为世界城市电力、环境发展的趋势和潮流。国网公司也越来越来重视电缆在线监测的重要性，《电缆分布式光纤测温在线监测装置》的行业标准已经发布，同时国家电网已经开始建设《输变电设备的状态监测》，已经正式把电缆廊道在线监测纳入《输变电设备的状态监测》的范畴。与此同时，随着城市地下综合管廊建设步伐不断加快，对城市综合管廊电力舱的监控的重要性也日益增加。随着电缆廊道的加快建设，对电缆运行和廊道安全的监测也显得日益重要。 目前，国网公司已逐步开始实验性地将各独立监控装置进行简单的协调和集成。但是由于尚未形成系统化的电力隧道网络，已建电力隧道均仅根据自身的需要和特点，配置一种或多种监视或控制装置，相互间缺乏必要的联系和有效的协调，无法实现真正的信息共享。现有监控系统也多基于电类传感器，其对环境要求更高、监控不够可靠、后期维护成本也较高。现少见部分基于光纤传感类的技术被分散运用于不同的系统中，综合多方位应用光纤传感技术的电缆廊道的在线监测还没有实施。

声成像技术：基千高灵敏度麦克风阵列测量技术，将采集的声音以彩色等高线图谱的方式呈现在屏幕上，可有效测量声场分布，并将声像图与可见光的视频图像叠加，形成类似于红外热像仪的检测效果，可对稳态、瞬态以及运动声源进行快速识别定位。其主要原理是通过测量一定空间内的声波到达各麦克风的信号相位差异，依据相控阵原理确定声源的位置及幅值，并以图像的方式显示声源在空间的分布，即空间声场分布云图一声像图。

输电线路的绝缘水平是电网安全运行重要保障。由于输变电线路走廊越来越紧张，大部分输电线路采用同塔双回/多回架设、多回输电线路走廊相近等方式。在某一回输电线路检修时，由于另外运行线路无法陪停，运行线路会在检修线路上产生很强的感应电干扰，现有测试设备无法测得线路绝缘电阻值，也无法保证测试人员人身和设备安全，导致在感应电环境下无法测试检修或将投运的输电线路绝缘电阻，极大影响输变电设备的检修效率和供电可靠性。对此，项目组研制了在感应电环境下的输电线路绝缘电阻测试仪。该装置主要使用串联谐振、并联谐振组成的混合谐振网络法，抑制感应电的干扰，绝缘电阻表通过综合谐振网络后便可直接测量线路绝缘电阻值，实现了输电线路在带有感应电的情况下的线路绝缘电阻测试，并能保证测试人员和测试设备的安全。 技术特点或创新点：1.研制的测试仪器适用于110kV~500kV输电线路，抗感应电压达100kV，在感应电下可测线路绝缘电阻和感应电压，设备操作简便和安全可靠。国外现有抗干扰绝缘测试仪表只能抗数干伏感应电。2.该仪器研制使用了高、低压隔高装置，确保设备和人身安全。利用并联谱振和串联谱振形成谱振网终，抑制线路的工频感应电压，并使用感应电压表将高压与低压隔离，降低感应电对现场人员和设备危害的风险。3.研制了基于电流驱动的折线放大表头，对感应电进行测量，将感应电大小定量告知现场操作人员，控制风险。4.测试仪器已推广至广西电网9家地市供电局；已有4家广东、云南、贵州电网公司下属检修部门联系试点应用。截止月前，累计在12回110kV500W输电线路上应用，其中为高铁牵引站外部电源、核电）送出等重要线路开展测试，节省大量线跨停电和检修时间。成果已获得授权专利3项，其中发明1项，实用新型2项。

随着新型电力系统的建设和发展，电网对安全稳定的要求越来越高，绝缘故障是输变电设备安全运行的主要隐患，局放检测是实现设备绝缘状态监测的重要手段。针对局放检测的灵敏度和抗干扰能力双提升难题，项目组基于宽带射频脉冲检测技术，研制了基于空间射频特征定向辨识的局部放电检测系统，具备高灵敏、抗干扰能力强、检测效率高、安全易部署等特点，是一种新型非接触带电检测技术。

介绍了蒙东地区输变电设备在线监测技术发展的背景、低温下检测技术的研究进度、奶极寒弧垂传感器的研究进度、变电设备传感器技术研究进度、新材料应用技术的研究进度以及输变电状态监测装置可靠性应用技术的研究进度。

从当前变电站直流电源发展现状及输变电设备智能化、高可靠性发展要求入手，针对当前影响直流电源安全稳定运行的主要原因，提出了安全型、智能直流电源的关键技术，通过研究基于多重判据的蓄电池离线故障甄别技术，研究直流供电网络安全性监测及治愈技术，研究基于多重故障智能录波监测与分析技术等关键技术，提高智能直流电源整体安全性和故障诊断治理能力，实现直流电源故障的预防、在线诊断及自动治理，有效提高站用直流电源系统的安全性和自愈性。

随着经济的发展，电网容量和输电电压等级相应提高，在雾、霜、露、细雨等不利气象条件下，污秒绝缘于在较低的电压作用下就可能发生闪络，电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故所造成的危害日益严重。在污闪、湿闪、冰闪、雷闪、操作闪络等几种闪络中对电力系统危害最大的是污闪，虽然雷闪占外绝缘闪络次数的第一位，但污闪的损失却是雷害的近10倍。 20世纪90年代以来，我国电网的防污闪研究工作取得了很大进展：制定了一系列防污闪管理规定和技术政策，展开了全面的电网污区分布图绘制工作，各级电网不同程度地调整了输变电设备特别是输电线路的爬距，相关防污闪研究课题取得了一定成果，全国电力系统的防污闪工作渐渐步入规范化轨道，然而污闪事故并没有从电网中消失。综合多年以来我国发生的数十次污闪事故来看，污秒是影响外绝缘的主要因素，大雾、雨夹雪、细雨等环境气候条件则是引起污秒闪络的诱因，事故轻则造成线路跳闸、停电，重则造成变电站跳闸、停电，更严重时会造成导线落地、电网解列、大范围大面积灾害性停电。因此清除绝缘子表面的污秒物，对于防止绝缘子发生污闪事故，保障电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。

随着电网建设规模的快速发展，我国在交、直流电网的输电容量、技术水平和设施 装备的总量上均处于世界前列；同时国产电力装备的制造能力也得到了快速的提升。竞 争激烈的市场经济对输变电设备的制造质量、性能