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摘要：为了对电力系统中的污闪事故进行预防，输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统设计显得十分重要。本文对绝缘子泄漏电流在线监测系统内容进行总结，并从分机完成功能、监测分机硬件设计、泄漏电流信号处理、分机软件设计、专家软件功能五方面，论述了输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统的设计与应用。
关键词：输电线路;泄漏电流;监测系统
在实际输电线路运行过程中，可以借助于变压器将发电机发出的全部电能进行升压操作，之后借助于断路器等装置将其接入到输电线路之中。一般来说，輸电线路中最为常见的两种形式为电缆线路和架空式输电线路。在架空式输电线路运行过程中，绝缘子占据十分重要的位置，对于实际电路运行产生着巨大影响。
1.绝缘子泄漏电流在线监测系统内容
1.1工作原理
从之前的研究工作开展过程中可以看出，绝缘子表面泄漏电流I和污闪电压U之间存在密切关系，具体表达式如下：
该式中，f代表绝缘子的形状系数;I代表绝缘子表面的泄漏电流，单位为mA;U代表污闪电压，单位为kV。
从之前的实践经验中可以看出，整个绝缘子表面泄漏电流最大值和污闪电压之间存在负幂指数关系。所以说，人们可以借助于绝缘子表面泄漏电流情况，对绝缘子中的污闪电压值进行预测，帮助工作人员对线路实际运行情况进行全面掌握。除此之外，工作人员还可以借助于实测泄漏电流和线路之中的实际运行电压情况，将绝缘子表面电导情况展示出来，并确定绝缘子表面的等值盐密。
1.2系统构成
第一，前端传感系统。整个前端系统主要包括电流传感器、相关接入模块等等，通过该系统作用，可以帮助工作人员对安装环境的温度和湿度进行了解，并将绝缘子泄漏电流值展示出来。一般来说，电流传感器主要利用的是差分电阻分段测量原理，能够对0.1mA到5A范围内的泄漏电流尽心测量。此时，传感器中的采样频率为5kHz，具体测量误差可以控制在3%以内。第二，主机。主机的构成主要包括数据处理模块、电源模块以及通信模块等等，主要作用就是将前端传感器测量得到的电流和温度等数据传递到后台检测维护平台上，所使用的传递技术为GPRS技术。第三，后台检测维护平台，该平台的作用是对主机传达的数据进行计算和存储，并按照每分钟1个数据条的速度开展一系列存储操作，所存储的内容有温度、湿度等数据信息[1]。
2.输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统的设计与应用
2.1分机完成功能
从实际工作角度来说，在线分机主要是通过采集换将泄漏电流信号从绝缘子当中取出，并定期将环境温度、湿度、降雨量等等送入到信号处理单元之中，通过一次放大和滤波信号隔离之后，主体信号会进入到16位A/D转换器件之中，计算出五分钟之内的电流平均幅值，确定具体的脉冲个数，以及各种环境变量情况，如温度、湿度、降雨量等等。在监测分机工作中，主要是将初步处理好的数据借助于GSM SMS地市局监控中心，对数据进行深入分析和处理。另外，也正是由于该项工作的合理开展，数据存储显得更加有效，并集中在大容量闪存之中。监测分机还能根据监控中心发出的控制信号内容，开展实时数据采集、分机采样时间修改等操作，确保时间标定的完整性操作。
2.2监测分机硬件设计
整个在线监测分机可以将监测点之中实际的绝缘子泄漏电流信息呈现出来，并对其进行采集和传输操作，不同杆塔监测分机可以监测的独立绝缘子数量为1到6个。该种分机在工作过程中，主要的组成部分有电池板、充电电路、数据闪速存储器16位A/D转换器、温度和湿度传感器等等。监测分机运行期间，每隔1分钟便会进行一次信息数据反馈操作，并对记录区间中的电流值等进行全面监测，并与区域空间领域中的湿润性作用相结合，将1h作为最小的时间单位。为了实现对相关系统的深入性研究，工作人员可以借助于监测分机系统，将实际电流泄漏情况呈现出来，这也是输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用的关键环节。
2.3泄漏电流信号处理
为了避免在雷电天气之中，线路产生的大电流对监控中心正常工作产生影响，确保信号隔离工作的全面开展，工作人员可以将从采集环采集到的泄漏电流最先送入到泄漏电流传感器之中。但由于电流通过传感器之后，从绝缘电子中获取到的泄漏电流依然存在，只是十分的微弱，此时，工作人员可以借助于相应的抗干扰措施，对其进行适当处理，如放大、滤波等等。站在一次放大设计角度来说，工作人员可以借助于OP07运放进行，该设备采用了1.5kHz低通滤波器，在信号得到全面处理之后，再将其送入到二次放大单元之中。一般来说，泄漏电流信号处理需要借助于监测装置来开展采用工作，当采样时间达到1200s时，具体监测装置会以邮件形式向采样任务管理器发送指令，确保任务管理其对波形进行分析好计算，主要方法为调用数据处理函数，将高频采样文件和统计参量慢慢放入到缓存之中。当上述工作全部完成之后，工作人员便可以将最终得到的数据存储到SD卡。
2.4分机软件设计
在野外工作之中，人们为了提升电源的使用寿命，应确保分机不工作时应处于休眠状态，将GSM模块、液晶显示模块等断开，设置好适当的分机开启时间，做到数据采集和判断的自动化开展，并执行无线传输。除此之外，工作人员还可以对软件和硬件看门狗进行合理设定，决不能出现系统死机和程序放飞等问题，而且在系统软件建立过程中，主要以模块化设计为主线，将其模块独立性优势展示出来，强化系统的运行效率。该系统软件主要包括的内容有主程序、键盘中断服务子程序以及通讯子程序等等。各个分机软件主程序同样可以实现各类初始化操作，如标志寄存器、中断等等。相比之下，分机软件设计对整个绝缘子泄漏电流的监测具备重要意义，可以为其提供新的监测模式[2]。
2.5专家软件功能
在系统专家软件设计过程中，涉及到很多不同种类，如果是按照相关功能进行划分，主要涉及到的模块内容有GSM数据传输模块、数据处理模块、历史数据查询模块等等。另外，在监控重心专家软件操作上，可以将实际杆塔之中泄漏电流实际变化情况反映出来，并通过分机的点测和巡测等操作，将实时数据真实的反应出来，并传递给管理部门。一般来说，专家软件还应该做到泄漏电流幅值和脉冲频次等参数的集中管理，提供专门的查询、分析和打印操作，构建线路内部误会信息数据库，只有这样，才能帮助管理人员对实际线路运行情况进行了解，绘制出污闪电流的分布区域和集中位置。相关监控部门有权对线路污秽情况进行检查和监督，开展省电网的统一规划和统一调度，只有这样，才能维护各项工作的顺利开展，为具体输电线路运行提供良好条件，避免泄漏电流不能在第一时间内得到控制。
3.总结
综上所述，为了确保输电线路之中的绝缘子在使用过程中不会出现电流泄漏问题，相关工作人员需要对电力行业实际运行情况和环境提高关注度，借助于监测系统的合理化应用，实施准确监测。在该类工作的帮助下，即使内部绝缘子出现了泄漏电流，工作人员也能在第一时间内将其发现，并制定相关解决策略。
参考文献：
[1]赵峰.输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用实践[J].科技风，2019（01）：197.
[2]刘晓华，沈小军，李柏松.输电线路绝缘子污闪预警与自动观测系统研制[J].仪器仪表与分析监测，2018（03）：1-4.
关键词：输电线路;泄漏电流;监测系统
在实际输电线路运行过程中，可以借助于变压器将发电机发出的全部电能进行升压操作，之后借助于断路器等装置将其接入到输电线路之中。一般来说，輸电线路中最为常见的两种形式为电缆线路和架空式输电线路。在架空式输电线路运行过程中，绝缘子占据十分重要的位置，对于实际电路运行产生着巨大影响。
1.绝缘子泄漏电流在线监测系统内容
1.1工作原理
从之前的研究工作开展过程中可以看出，绝缘子表面泄漏电流I和污闪电压U之间存在密切关系，具体表达式如下：
该式中，f代表绝缘子的形状系数;I代表绝缘子表面的泄漏电流，单位为mA;U代表污闪电压，单位为kV。
从之前的实践经验中可以看出，整个绝缘子表面泄漏电流最大值和污闪电压之间存在负幂指数关系。所以说，人们可以借助于绝缘子表面泄漏电流情况，对绝缘子中的污闪电压值进行预测，帮助工作人员对线路实际运行情况进行全面掌握。除此之外，工作人员还可以借助于实测泄漏电流和线路之中的实际运行电压情况，将绝缘子表面电导情况展示出来，并确定绝缘子表面的等值盐密。
1.2系统构成
第一，前端传感系统。整个前端系统主要包括电流传感器、相关接入模块等等，通过该系统作用，可以帮助工作人员对安装环境的温度和湿度进行了解，并将绝缘子泄漏电流值展示出来。一般来说，电流传感器主要利用的是差分电阻分段测量原理，能够对0.1mA到5A范围内的泄漏电流尽心测量。此时，传感器中的采样频率为5kHz，具体测量误差可以控制在3%以内。第二，主机。主机的构成主要包括数据处理模块、电源模块以及通信模块等等，主要作用就是将前端传感器测量得到的电流和温度等数据传递到后台检测维护平台上，所使用的传递技术为GPRS技术。第三，后台检测维护平台，该平台的作用是对主机传达的数据进行计算和存储，并按照每分钟1个数据条的速度开展一系列存储操作，所存储的内容有温度、湿度等数据信息[1]。
2.输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统的设计与应用
2.1分机完成功能
从实际工作角度来说，在线分机主要是通过采集换将泄漏电流信号从绝缘子当中取出，并定期将环境温度、湿度、降雨量等等送入到信号处理单元之中，通过一次放大和滤波信号隔离之后，主体信号会进入到16位A/D转换器件之中，计算出五分钟之内的电流平均幅值，确定具体的脉冲个数，以及各种环境变量情况，如温度、湿度、降雨量等等。在监测分机工作中，主要是将初步处理好的数据借助于GSM SMS地市局监控中心，对数据进行深入分析和处理。另外，也正是由于该项工作的合理开展，数据存储显得更加有效，并集中在大容量闪存之中。监测分机还能根据监控中心发出的控制信号内容，开展实时数据采集、分机采样时间修改等操作，确保时间标定的完整性操作。
2.2监测分机硬件设计
整个在线监测分机可以将监测点之中实际的绝缘子泄漏电流信息呈现出来，并对其进行采集和传输操作，不同杆塔监测分机可以监测的独立绝缘子数量为1到6个。该种分机在工作过程中，主要的组成部分有电池板、充电电路、数据闪速存储器16位A/D转换器、温度和湿度传感器等等。监测分机运行期间，每隔1分钟便会进行一次信息数据反馈操作，并对记录区间中的电流值等进行全面监测，并与区域空间领域中的湿润性作用相结合，将1h作为最小的时间单位。为了实现对相关系统的深入性研究，工作人员可以借助于监测分机系统，将实际电流泄漏情况呈现出来，这也是输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用的关键环节。
2.3泄漏电流信号处理
为了避免在雷电天气之中，线路产生的大电流对监控中心正常工作产生影响，确保信号隔离工作的全面开展，工作人员可以将从采集环采集到的泄漏电流最先送入到泄漏电流传感器之中。但由于电流通过传感器之后，从绝缘电子中获取到的泄漏电流依然存在，只是十分的微弱，此时，工作人员可以借助于相应的抗干扰措施，对其进行适当处理，如放大、滤波等等。站在一次放大设计角度来说，工作人员可以借助于OP07运放进行，该设备采用了1.5kHz低通滤波器，在信号得到全面处理之后，再将其送入到二次放大单元之中。一般来说，泄漏电流信号处理需要借助于监测装置来开展采用工作，当采样时间达到1200s时，具体监测装置会以邮件形式向采样任务管理器发送指令，确保任务管理其对波形进行分析好计算，主要方法为调用数据处理函数，将高频采样文件和统计参量慢慢放入到缓存之中。当上述工作全部完成之后，工作人员便可以将最终得到的数据存储到SD卡。
2.4分机软件设计
在野外工作之中，人们为了提升电源的使用寿命，应确保分机不工作时应处于休眠状态，将GSM模块、液晶显示模块等断开，设置好适当的分机开启时间，做到数据采集和判断的自动化开展，并执行无线传输。除此之外，工作人员还可以对软件和硬件看门狗进行合理设定，决不能出现系统死机和程序放飞等问题，而且在系统软件建立过程中，主要以模块化设计为主线，将其模块独立性优势展示出来，强化系统的运行效率。该系统软件主要包括的内容有主程序、键盘中断服务子程序以及通讯子程序等等。各个分机软件主程序同样可以实现各类初始化操作，如标志寄存器、中断等等。相比之下，分机软件设计对整个绝缘子泄漏电流的监测具备重要意义，可以为其提供新的监测模式[2]。
2.5专家软件功能
在系统专家软件设计过程中，涉及到很多不同种类，如果是按照相关功能进行划分，主要涉及到的模块内容有GSM数据传输模块、数据处理模块、历史数据查询模块等等。另外，在监控重心专家软件操作上，可以将实际杆塔之中泄漏电流实际变化情况反映出来，并通过分机的点测和巡测等操作，将实时数据真实的反应出来，并传递给管理部门。一般来说，专家软件还应该做到泄漏电流幅值和脉冲频次等参数的集中管理，提供专门的查询、分析和打印操作，构建线路内部误会信息数据库，只有这样，才能帮助管理人员对实际线路运行情况进行了解，绘制出污闪电流的分布区域和集中位置。相关监控部门有权对线路污秽情况进行检查和监督，开展省电网的统一规划和统一调度，只有这样，才能维护各项工作的顺利开展，为具体输电线路运行提供良好条件，避免泄漏电流不能在第一时间内得到控制。
3.总结
综上所述，为了确保输电线路之中的绝缘子在使用过程中不会出现电流泄漏问题，相关工作人员需要对电力行业实际运行情况和环境提高关注度，借助于监测系统的合理化应用，实施准确监测。在该类工作的帮助下，即使内部绝缘子出现了泄漏电流，工作人员也能在第一时间内将其发现，并制定相关解决策略。
参考文献：
[1]赵峰.输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用实践[J].科技风，2019（01）：197.
[2]刘晓华，沈小军，李柏松.输电线路绝缘子污闪预警与自动观测系统研制[J].仪器仪表与分析监测，2018（03）：1-4.