绝缘子在线监测

来源：五一七教育网

Delegates, staff: Hello! in the run-up to the Spring Festival, we held one session of four staff representatives Conference 2013-workshop, full back in 2012, careful analysis of the current situation, discuss 2013 development plans. Here, on behalf of my company 2013 work reports to the General Assembly, for consideration. Pillar I, 2012 back in 2012, XX power companies adhere to the party's 17 great spirit for guidance, comprehensively implement the scientific concept of development, promoting cost-leadership strategy, standards, focus on implementation, lean management, continuously improve, smooth present safety situation of enterprise management, business management and control scientific and standardized, and the dedication of staff, manage a harmonious and democratic atmosphere of the good situation. Main indicators are as follows:-the battery indicator: power generation totaled 7.815 billion kWh, beyond the annual budget implementation capacity of 315 million kWh, an increase of 757 million kWh. Sales totaled 7.425 billion kWh, exceeding sales of 330 million kWh the annual Executive budget, an increase of 729 million kWh. --Security measures: unplanned outages 2.5 times. No personal injury accident occurred, no major accident and above, no major fire accidents without environmental pollution accidents, safety for three consecutive years to maintain stability to good posture. Business financial indicators: total profits of 255 million Yuan, beyond the annual budget of 207 million Yuan, beyond the Datang company index 41. million Yuan, an increase of 1.76 million Yuan, FCM assessment at grade four. --Energy: power supply standard coal completing 312.25 g/kWh, down 0.1 g/kWh; integrated auxiliary power consumption ratio in 5.12%, down 0.26%; pollutant emissions performance greatly reduced compared to last year, carbon 0.09 g/kWh, sulfur dioxide 0.104 g/kWh NOx 0.512 g/kWh; dust removal efficiency of more than 99.8%. --Reliability index: equivalent availability factor in 93.47%, increased 7.95% from a year earlier. Equivalent forced outage rate 0.08%, 0.16% reduction over the same period a year earlier. Major achievements: first, we should adhere to the two \"management system\" basis, strengthening technological research, strengthen hidden hazards control and intrinsic safety Enterprise construction took new steps. -The two \"management system\" for improvement. Focus on promoting the power of the company management system and the application and implementation of the safety loop five-star management system, improve the safety management system, realize the system of safety control. Further regulate security routines, safety supervision and management network role to play to achieve closed-loop. Strengthening the supervision and management of habitual violation of, strengthening the safety supervision of outsourcing contractors. Carried out in spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other第1章绪论

1.1概述

1.1.1引言

输电线路的绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行。但沉积在绝缘子表面的固体、液体和气体微粒与雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的同时作用，将使绝缘子的电气强度大大降低，从而使输电线路和变电站的绝缘子不仅可能在过电压作用下发生闪络。更频繁的是在长期运行电压下发生污秽闪络，造成停电事故。为了提高绝缘子运行的可靠性，通常采用定期人工清扫。人工清扫基本为全计划方式，需要停电作业不仅消耗大量的人力、物力。而且由于缺乏绝缘子污秽程度的实时信息。计划式清扫不能做到杜绝事故的发生。许多污闪事故均在两次清扫之间发生。加强输电线路运行的现代化管理，进行线路防污闪在线监测，实现状态检修的要求已成为急待解决的课题。绝缘子污闪的最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。本文借助GSM网络，成功研制了新型输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统。对输电线路运行绝缘子串的泄漏电流、闪络脉冲、环境温湿度、风速、风向以及雨量等进行定时(20分钟、40分钟等，用户可设定)监测，可随时提供线路绝缘子表面污湿状况和预报警服务。 1.1.2污闪的危害

污闪是区域性的问题，其显著特点是同时多点跳闸的几率高。绝缘愈低，跳闸机率愈大，且重合成功率愈小。华北电网1975-1985年统计表明，输电线路污闪跳闸重合成功率为27%。1996-1997年，京、津、唐电网变电设备的几次污闪、重合也大都失败。重合不良则意味着存在永久性故障，而多点故障则意味着多处供电失去电源，甚至于会造成大面积的污闪事故。

污闪的上述特点，是由其本身的特殊性造成的。一个大、中型变电站，对地的绝缘设备大约有几百支甚至上千支；而变电站的进线、出线也有几条至十几条，在周围几十或上百平方公里的地区；大气的污染几乎是相近的，雾、雪、毛毛雨等潮湿的气象条件也几乎是相同的。一旦一处污闪跳闸，则表明这个地区近

ctivities, comprehensive and tamping Safety Foundation ... Troubleshooting, management mechanism, give full play to role of technical supervision and realization of troubleshooting, management, improved process management. This year completed the boiler lower header leakage, boiler pressure, a major risk management, completed 29 of great risks and 3 General problems of governance. Complete chemistry lab construction, thermal control, and complete the boiler scale integrated management, host shafting vibration of 10 scientific and technological projects, such as. Complete supercritical 630MW on-line simulation system development and application of circulating water MCC standby power transformation, the transformation of desulfurization waste water, the unit water supply system of comprehensive treatment and discharge valve modification of coal mill 5 key technological transformation projects, group health is improved. --Science and technology innovation is further increased. Strengthen the characteristics of supercritical unit major issues, gradually clearing the particularity of supercritical unit and regularity. Developed motor oil time management, switch action times, statistics, coal-aided measurement software, improves the production level of lean management. Increased investment in science and technology, reporting science and technology projects and 14 technical project total cost percentage of the total annual production output of 0.25%. \"Large-scale coal-fired power plant flue gas desulfurization, denitrification complete development and application of key technologies\" project, won the national science and technology progress second prize. 630MW supercritical units optimized control strategies and the 630MW development and application of on-line simulation system for supercritical units, supercritical 600MW units of turbine driven boiler feed pump set of comprehensive treatment of defects Datang technology respectively one or two and third. Meanwhile, information technology achievements, the company was named \"China power information technology benchmarking enterprises.\" --Repair and maintenance has improved further. Modify the inspection standards and standards on a regular basis, standardizing work procedures, checking and inspection project. Deepening the BFS++ system, and implements maintenance information shared. Reorganizing RB logic again, and ensure the success of the RB. Innovating the mechanism of maintenance management, implemented a project manager system. Successful completion of two autonomous maintenance, reliability improved steadily. Implementing two c-level maintenance, project themselves 48.7% and 42.3%, respectively. Accomplish two circulating pumps repair and overhaul of four Mills, maintenance teams to get exercise. Promote the work of energy saving and consumption reducing, complete the unit energy consumption diagnosis, plant water balance test, 10 energy-saving projects. Second, we should adhere to \"three\" on the economic benefits of improving, outreachDelegates, staff: Hello! in the run-up to the Spring Festival, we held one session of four staff representatives Conference 2013-workshop, full back in 2012, careful analysis of the current situation, discuss 2013 development plans. Here, on behalf of my company 2013 work reports to the General Assembly, for consideration. Pillar I, 2012 back in 2012, XX power companies adhere to the party's 17 great spirit for guidance, comprehensively implement the scientific concept of development, promoting cost-leadership strategy, standards, focus on implementation, lean management, continuously improve, smooth present safety situation of enterprise management, business management and control scientific and standardized, and the dedication of staff, manage a harmonious and democratic atmosphere of the good situation. 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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other2 乎相同的几百个或上千个绝缘子个体均处于临界污闪跳闸的状态。一处跳闸，重合闸动作，还会造成电网的振荡，是临近闪络设备又多承受一个操作过电压的作用，使设备处于更加不利的状态。特别是当较多设备的外绝缘抗污能力远低于实际污秽要求时，往往会造成区域性的大面积污闪事故。19年末至1990年初，全国若干个省市的大面积污闪的根本原因就是输电线路配置的外绝缘水平，相对于设备表面实际染污程度要求相差太多的缘故。污闪事故造成的电量损失，以及给国民经济带来的损失是十分惊人的。

高压网运行故障多半是由于绝缘不良引起的，而高压网绝缘子是高压网绝缘的薄弱环节。绝缘子在运行中发生故障的类型很多。对电力系统影响较大，且比较频繁的事故是在运行电压下输变电设备绝缘子的污秽闪络事故，也叫污闪。污闪是由于绝缘子表面污湿状态达到一定程度，致使绝缘子表面泄漏电流过大，导致线路闪络的，是发生在高压线路和变电站的一种常见故障。

随着环境污染的加剧、电力系统规模的不断扩大以及对供电可靠性的要求越来越高，防止污闪事故的发生已经成为十分重要的课题，我国跨省市的大面积污闪，引起了电力部门的高度重视，相关部门投入了大量人力、物力解决输变电设备的污闪问题，绝缘子工况的诊断技术也因此得到发展。在线监测将愈来愈成为预防性试验中的一个重要组成部分，它将在很多方面弥补仅靠定期停电预试的不足。近年来，国内外由于绝缘原因引起的电力系统大规模停电事故充分证明了在线监测的重要性。 1.1.3当前防污闪工作的措施

绝缘子的污闪是一个复杂的过程，通常可分为积污、受潮、干区形成、局部电弧的出现和发展四个阶段。采取措施抑制或阻止其中任一阶段的发展和完成，都能防止污闪事故的发生。为了防止污闪，目前采取的措施主要有以下几种:增加绝缘子串中绝缘子的数目，采用耐污绝缘子，在绝缘子表面涂憎水涂料，采用有机合成绝缘子或半导体釉绝缘子等等。这些措施对绝缘子进行定期清洗等各种措施在实际运行中都起到过积极作用。但以上这些防污闪措施，从根本上说都是被动的预防，不能掌握主动权，对减少污闪事故的效果都不是很理想。

1.2绝缘子的污闪问题

比较绝缘子发生故障的原因，对绝缘子危害最大的是污闪，以下对污闪放电

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Main indicators are as follows:-the battery indicator: power ged to last year, neration totaled 7.815 billion kWh, beyond the annual budget implementation capacity of 315 million kWh, an increase of 757 million khe SpriWh. ng Festival, we helSales totaled 7.425 billion kWh, exceeding sales of 330 million kWh the annual Executive budget, an increase of 729 million kWh. --Security measures: unplanned outages 2.5 times. 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特点，发生条件和数学模型进行研究，解释污闪放电对绝缘子的危害以及如何检测污闪。

1.2.1绝缘子污闪放电特点

在线运行的绝缘子，在适宜的大气环境中，在绝缘子表面会形成溶有可溶盐类的导电水膜，而且受绝缘子形状、尺寸的影响，绝缘子电流密度会不均，比较大的首先形成干燥带，由于干燥带的存在越发使得绝缘子表面电压分布不均，干燥带承担较高电压。当电场强度较大时，将产生跨越干区的沿面放电，根据脏污和受潮程度不同，可能是辉光放电、火花放电或局部电弧。局部电弧是一个间歇性的放电过程，这种间歇的放电状态可能会持续很长时间，当脏污和潮湿状态严重时，局部电弧会逐步发展，当达到和超过临界状态时，电弧会贯穿两极，发生闪络。以XWP-7型绝缘子为例，如下表示：

表1.1 XWP-7型绝缘子放电现象与泄漏电流之间的关系

LC值/mA <2 10 放电现象无明显放电现象铁帽边缘紫色黄色小火星，伞腰及钢脚处淡紫色丝状放电，轻微电晕声 30-40 伞腰处密集紫色丝状放电，钢脚处紫色刷状放电，帽、密集、持续橘黄色短伞腰和钢脚均有黄色短电弧出现，声响放大 50-70 黄色短电弧加长(伞腰处达5~8cm)并变成橘黄色，下伞面密布黄色短电弧;脉冲出现密集，放电持续发生，声响很大 80-120 脉冲频率降低;脉冲出现时帽缘和钢脚均有数条主电弧，瓷件表面出现橘黄色短电弧，伞腰处则是沿圆周主电弧，伞腰密布黄色短弧，电弧短路1/3电弧声响大密集、持续橘黄色短电弧，，声响大特征紫丝状放电，微声密布的短电弧，下伞面的电弧达伞面泄露距离1/3以上泄距 200-400 脉冲间隔进一步加长，间隔期内无明显现象，，LC值小于10mA;脉冲到来时，主电弧橘黄色偏红。弧道粗且明亮 400-900 明亮橘红色主电弧，长度几乎达到伞边沿;铁帽及伞腰整个圆周密布短小的橘黄色电弧，放电声很大而且很沉闷 ctivities, comprehensive and tamping Safety Foundation ... Troubleshooting, management mechanism, give full play to role of technical supervision and realization of troubleshooting, management, improved process management. This year completed the boiler lower header leakage, boiler pressure, a major risk management, completed 29 of great risks and 3 General problems of governance. Complete chemistry lab construction, thermal control, and complete the boiler scale integrated management, host shafting vibration of 10 scientific and technological projects, such as. Complete supercritical 630MW on-line simulation system development and application of circulating water MCC standby power transformation, the transformation of desulfurization waste water, the unit water supply system of comprehensive treatment and discharge valve modification of coal mill 5 key technological transformation projects, group health is improved. --Science and technology innovation is further increased. Strengthen the characteristics of supercritical unit major issues, gradually clearing the particularity of supercritical unit and regularity. Developed motor oil time management, switch action times, statistics, coal-aided measurement software, improves the production level of lean management. Increased investment in science and technology, reporting science and technology projects and 14 technical project total cost percentage of the total annual production output of 0.25%. \"Large-scale coal-fired power plant flue gas desulfurization, denitrification complete development and application of key technologies\" project, won the national science and technology progress second prize. 630MW supercritical units optimized control strategies and the 630MW development and application of on-line simulation system for supercritical units, supercritical 600MW units of turbine driven boiler feed pump set of comprehensive treatment of defects Datang technology respectively one or two and third. Meanwhile, information technology achievements, the company was named \"China power information technology benchmarking enterprises.\" --Repair and maintenance has improved further. Modify the inspection standards and standards on a regular basis, standardizing work procedures, checking and inspection project. Deepening the BFS++ system, and implements maintenance information shared. Reorganizing RB logic again, and ensure the success of the RB. Innovating the mechanism of maintenance management, implemented a project manager system. Successful completion of two autonomous maintenance, reliability improved steadily. Implementing two c-level maintenance, project themselves 48.7% and 42.3%, respectively. Accomplish two circulating pumps repair and overhaul of four Mills, maintenance teams to get exercise. Promote the work of energy saving and consumption reducing, complete the unit energy consumption diagnosis, plant water balance 明亮橘红色主电弧，间隔平静主电弧几乎达到伞边缘

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other4 续表 900-1500 红色电弧几乎贯穿整个泄漏距离，试验品随时可能发生闪络强烈放电，几乎贯穿整个泄距 1.2.1.1绝缘子污闪条件分析

污闪放电是一个涉及电、热和化学现象错综复杂的变化过程，污闪过程分为4个阶段:

(1)绝缘子表面污秽沉积。绝缘子表面沉积的污秽物，主要来源于大气环境的污染，也受大气条件的自清洗。如果这些污秽物在干燥时是不导电的(高电阻)，在闪络前需要潮湿过程。

(2)绝缘子表面湿润。当污秽物吸水受潮，会在绝缘子表面形成一层导电水膜，污物中电解质成分电离，并以离子形态存在，绝缘子闪络电压会明显降低，其降低还与湿污层的电导率有关。

(3)局部放电发生。在绝缘子表面形成导电水膜后，构成沿绝缘子表面导电通路，有泄漏电流沿绝缘子表面流过。这种泄漏电流是不稳定的，泄漏电流产生的焦耳热效应会使水分蒸发。由于电流密度不同，在绝缘子直径相对较小部位会有较大的电流密度，形成干区。干区有很大的表面电阻，从而阻断了泄漏电流，导致沿绝缘子的电压分布随之发生变化。加在绝缘子两端电压主要由干区承担，当干区某处场强超过沿介质表面空气临界场强时，该处会发生沿面局部放电。当火花熄灭，下次条件满足时，又会发生间歇性的火花，持续很长时间。

(4)局部电弧发展，完成闪络。如果绝缘子污秽程度比较严重，绝缘子表面又充分受潮，再加上绝缘子的泄漏距离较小，这些因素使得绝缘子湿污层电阻变小，在这种条件下会出现较强烈放电现象。此时跨越干区的放电形式为电弧放电，电弧呈黄红色并作频繁伸缩的树枝形状，放电通道中的温度可增高热电离的程度。这种间歇脉冲状的放电现象的发生和发展也是随机的、不稳定的，在一定条件下，局部电弧会逐步沿面伸展并最终完成闪络。

综上所述，单个绝缘子表面电压分布取决于整串绝缘子状态。当某个绝缘子首先跨越环状干区，跨越干区的电压将是整串绝缘子总电压中的一部分，所以较易发生跨越干区的局部电弧;只有多个绝缘子均已形成环状干区，分在一个干区上的电压才会减小下来。当某个绝缘子的干区被局部电弧桥络时，原来加在该绝缘子上的较高电压将转移到其他绝缘子上，电压分配的突变，会如一个触发脉冲，

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促使其它绝缘子产生跨越干区的电弧，甚至迫使整串绝缘子一起串联放电。一旦所有绝缘子干区被电弧桥络，泄漏电流将决定于绝缘子剩余湿污层电阻，此时泄漏电流大增，强烈的放电有可能发展成整串绝缘子闪络。 1.2.1.2绝缘子污闪模型

德国的F.obenaus最早提出了分析绝缘子污闪的物理模型，该模型由局部电弧和剩余污层电阻相串联而成，如图1.1所示

图1.1 污闪的数理模型

其中，X为局部电弧总长，X=x1x2，L为泄漏距离，L-X为剩余污层长度。

从该模型出发，若外施电压为U，此电压由两部分承担，一部分是局部电弧的压降，另一部分是剩余污层电阻的压降，可以表示为式:

UAxInrn(Lx)I (1-1) 式中，x为电弧长度;Rn为单位长度的剩余污层电阻值;A，n为电弧特性常数;L为绝缘子的泄漏距离;U为加在绝缘子两端的电压;I为流过绝缘子表面的泄漏电流。

在这个模型中，以局部电弧和剩余污泥电阻相串联的模型来分析绝缘子污闪的临界条件。清华大学高压实验室提出沿污秽绝缘子表面的局部交流电弧的伏安特性:

U0140xI0.67 (1-2) 剩余污泥电阻目前有两种准确的方法，一种是用场的方法来计算R(x)，进而解出污闪的临界条件;另一种是用路的方法，找出能较准确表示R(x)的解析结果，不过这两种方法过于复杂不宜用于在线检测。对于实际的绝缘子，对数形式表达的R(x)计算式为:

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other6 R(x)1Lx (1-3) lnr0式中，为污层表面电导率; r0为弧根半径，式(1-3)表示的R(x)，与用路的方法和用场的方法解出的污闪临界条件是一致的。

1.3绝缘子在线监测的发展及现状

我国对在线监测的重要性早在60年代就有所认识，并提出过不少带电试验的方法，但行之有效的却不多。原因之一是缺少关于绝缘子污秽程度的全面真实的信息。

本文认为在这些方法中可大致分为非电量测量法和电量测量法。非电量测量法以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热象仪法为代表。电量测量法以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为代表。

经过近几十年的发展，国内外专家对绝缘子污闪机理有了一个全新的认识，电量测量法得到迅速发展，并有相关产品投放市场运用。电量测量法包括电压分布检测法、泄漏电流脉冲计数法及最大泄漏电流法等多种，是通过检测绝缘子在运行过程中其电参数变化来实现在线监测的方法。

为了防止输变电设备发生污闪，运行部门、科研部门和大专院校，一直在努力探索各种监视和检测的方法，力图预先知道运行设备外绝缘的运行状况，以便及时采取有效措施防止供电中断。目前常用的几种方法如下：

（1）现场巡视

（2）测量绝缘子表面的等值附盐密度（3）污层电导率法（4）电压分布检测法

（5）测量绝缘子表面的泄漏电流

前一种方法比较直观，通过现场巡视测定，可以直接地判断绝缘子的外绝缘的运行状况。后四种方法都是间接测量方法。即测量外绝缘表面盐密值大小、污层电导和泄漏电流值，并找出这些系数的关系，判断外绝缘能力下降情况，决定应该采取的技术措施。 1.3.1现场巡视

现场巡视直观、方便、范围广，是供电部门防止污闪事故发生，广泛采用

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的方法。但巡视结果与巡视人员的经验、素质等多种因素有关，无法定量，不十分确切，容易漏检。

防污闪巡视，常常要安排在夜间和雾、毛毛雨等潮湿天气下进行。在我国北方地区，特别重视入冬后的第一次雾和入春后的第一场雨的巡视。这时的巡视往往会发现外绝缘的一些薄弱环节。

巡视判别的方法，一是听放电声音，二是看放电现象。如果设备在潮湿天气下放电声音较小且放电声均匀，问题不大；反之，放电声音较大且伴有“哗剥”声，则放电较为严重。一般应予以处理。若按放电现象判断：一般绝缘子表面均匀覆盖一曾蓝紫色的光圈者，对绝缘的危害并不大；若放电呈黄红色的伸缩性树枝状或黄白色的局部电弧时，则放电严重。应及时采取措施。 1.3.2等值附盐密度法

绝缘子等值盐密法(ESDD)是用一定量的蒸馏水，将一定面积瓷表面上的污秽物全部清洗掉，用适当的仪器测量污秽溶液的盐密值 S，计算 SW0Q/A (Q为 100mm的用水量倍数,A为绝缘子表面积)，等值盐密可直观衡量污秽程度。由于目前尚无测固体化学成分的传感器。无法进行实时监测其成分变化和绝缘子的电气状况。 1.3.3污层电导率法

绝缘子表面污层电导率也叫表面电导率，其含义是绝缘子单位表面污层的电导值。它能够反映绝缘子表面的积污量和湿润程度，是确定现场污秽程度的一个很好的方法，借助于污层电导和污闪电压的关系，可以确定运行设备的污耐压水平。

1.3.4电压分布检测法

(1)电压分布检测法是一种传统的绝缘在线检测方法。随着传感器技术的发展，该法也被赋予了新的内容。基于泡克尔斯(Pockels)效应的光纤(场强)传感器能在基本上不改变绝缘子串电场强度分布的情况下准确测定各绝缘子的电压分布情况，克服了短路叉法、火花间隙法测量准确度低、读数分散性大的缺点，同时也消除了精密电压表法测量改变绝缘子串分布电压的不足。

在信号处理方面，目前普遍采用将测量结果经电光转换后通过绝缘杆内的光纤传输到低端再转换成电信号读数的方法或直接将测量结果转换成语言信号报出的方法。

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other8 电压分布检测法的特点在于直观，能准确判断绝缘子性能的变化。光学测量电压分布方法消除了以前测量方法的准确度不高、读数困难等特点，虽然己研制出自爬式绝缘子检测仪，相对减轻了现场操作人员的劳动强度，但每次测量必须

操作人员的劳动强度较大、工作安全性较差的缺点仍然令这种方法难以得到广泛用。

1.3.5最大泄漏电流法

国内外试验研究表明，泄漏电流不仅能够全面的反映作用电压、气候条件、绝缘子表面污染程度等综合因素的影响，而且临闪电流IC与闪络电压梯度EC有着十分确定的关系。其EC~ IC关系曲线，在绝缘子表面污秽成分不同。污秽分布均匀，甚至绝缘子串长不等，

都能够较好的吻合。即使绝缘子的结构形式不同，EC~ IC关系也无多大差别，其表达式可用幂函数表示。即

EC=AIc式中EC---闪络电压梯度

IC---临闪电流 A b---常数

此处IC是临闪前的最大泄漏电流，代表着将要闪络的临界污秽度，所对应的电压也就是运行电压。如果利用泄漏电流作为检测的手段，必须选取一个比临闪电流IC低的多的电流IP来代表当地必须报警的污秽度，以便及时采取措施，防止闪络。

b （1-4）

1.4 本文的组织

绝缘子在线监测技术是变电设备由传统的“计划检修”向先进的“状态维修”过渡的重要技术手段，具有巨大的社会经济效益和广阔的发展前景。本文目的即在于从理论上对这一问题进行探讨，并重点通过对输电线路绝缘子的在线监测这一难题的探索引申出对绝缘在线保护的讨论，全文章节安排如下:

第一章论文简述了污闪危害、绝缘子在线监测的重要性;介绍绝缘子在线监测的发展状况，最后陈述本文的主要研究工作和技术难点。

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第二章介绍了绝缘子在线检测系统设计及功能实现。

第三章介绍了现场信号采集基本硬件结构;分析了前端机各个硬件组成模块。第四章介绍了信号数据处理，研究了在线数据的预处理的方法。第五章介绍了前端机的实际运行时采取的可靠性及抗干扰措施。

第六章指出本系统尚存在的问题和须进一步努力的研究方向，对未来在线监测系统进行展望。

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other10 第2章绝缘子在线检测系统设计及功能实现

2.1引言

目前，国内高压绝缘子在线检测的主要方法是超声波检测法、激光多普勒振动法、红外测温法、电晕摄像机法、声波检测法及无线电波检测法等。从目前的这些检测方法来看，一般都需要到现场逐个进行测量，工作量很大，有的需要登杆登塔，危险性很高。而且在数据分析处理方面运用综合分析处理的很少，绝缘子故障判断的准确性不高。因此寻找一种从根本上减少劳动量、提高故障判别的检测法，并能实时有效地检测绝缘子的安全、可靠状况的一套集远程分布、在线检测与集中式数据管理和故障诊断一体的在线监测系统意义十分重大。

随着计算机技术、新能源技术、通信技术、强电磁场环境下微电量采集技术的迅猛发展，为在线监测领域的研究与实现提供了可靠的技术保障。

本文旨在完成一套具备远程监控功能的在线监测系统，并通过实际挂网运行检测系统设计的合理性、稳定性，各设计功能的实际使用效果、各部件长期在恶劣环境中能否经受住考验以及通过数据的收集、处理、分析为在线运行线路绝缘子最终实现在线远程状态监测积累经验。

2.2检测方法提出

高压线路绝缘子在线监测一直是电力系统的难点。线路绝缘子长期运行在强电场、多种污秽、机械应力、各种温度湿度等恶劣环境中，易出现绝缘子内部裂缝、表面破损、阻抗降低和污闪等多种故障，严重威胁电力系统安全运行。

国内外高压绝缘子检测主要方法如下：

表2.1 绝缘子在线监测方法比较

检测方法检测原理超声波检测法通过处理超声波穿过绝缘子时的反射和模式变换检测劣质绝缘子超声波接收、可以较准确的发射装置检测开裂绝缘子对未开裂绝缘子不起作用，并且需到现场逐个检测； ctivities, comprehensive and tamping Safety Foundation ... Troubleshooting, management mechanism, give full play to role of technical supervision and realization of troubleshooting, management, improved process management. This year completed the boiler lower header leakage, boiler pressure, a major risk management, completed 29 of great risks and 3 General problems of governance. Complete chemistry lab construction, thermal control, and complete the boiler scale integrated management, host shafting vibration of 10 scientific and technological projects, such as. Complete supercritical 630MW on-line simulation system development and application of circulating water MCC standby power transformation, the transformation of desulfurization waste water, the unit water supply system of comprehensive treatment and discharge valve modification of coal mill 5 key technological transformation projects, group health is improved. --Science and technology innovation is further increased. Strengthen the characteristics of supercritical unit major issues, gradually clearing the particularity of supercritical unit and regularity. Developed motor oil time management, switch action times, statistics, coal-aided measurement software, improves the production level of lean management. Increased investment in science and technology, reporting science and technology projects and 14 technical project total cost percentage of the total annual production output of 0.25%. \"Large-scale coal-fired power plant flue gas desulfurization, denitrification complete development and application of key technologies\" project, won the national science and technology progress second prize. 630MW supercritical units optimized control strategies and the 630MW development and application of on-line simulation system for supercritical units, supercritical 600MW units of turbine driven boiler feed pump set of comprehensive treatment of defects Datang technology respectively one or two and third. Meanwhile, information technology achievements, the company was named \"China power information technology benchmarking enterprises.\" --Repair and maintenance has improved further. Modify the inspection standards and standards on a regular basis, standardizing work procedures, checking and inspection project. Deepening the BFS++ system, and implements maintenance information shared. Reorganizing RB logic again, and ensure the success of the RB. Innovating the mechanism of maintenance management, implemented a project manager system. Successful completion of two autonomous maintenance, reliability improved steadily. Implementing two c-level maintenance, project themselves 48.7% and 42.3%, respectively. Accomplish two circulating pumps repair and overhaul of four Mills, maintenance teams to get exercise. Promote the work of energy saving and consumption reducing, complete the unit energy consumption diagnosis, plant water balance 主要设备优点缺点

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续表

激光多普勒震动仪对开裂绝缘子检对未开裂绝缘子测效果明显不起作用，并且需到现场逐个检测，但设备笨重，不适于野外作业；激光多普勒震动法开裂绝缘子的震动中心频率与正常绝缘子不同红外测温法利用绝缘子表面电流引起的热效应进行测量红外摄像仪对半导体釉绝缘设备造价高，对子检测效果明显玻璃绝缘子和普通釉绝缘子检测效果不明显，并且需到现场逐个检测；声波检测法不良绝缘子放电发出声波，可根据声波强弱判断是否存在劣质绝缘子声波接收装置设备简单，操作方面受环境背景噪声影响大，并且需到现场登杆逐个检测；无线电波检测法不良绝缘子放电发出电磁波，根据接收到的电磁波方向、强度判断是否存在劣质绝缘子电磁波接收装置设备简单，操作方面抗干扰能力差，灵敏度低，并且需到现场逐个检测；电晕摄像机法不良绝缘子的存在使其他正常绝缘子上的电晕现象增强电晕摄像机可以清晰的测到观测不到内部放电晕放电而不受电，设备造价高，阳光辐射影响并且需到现场逐个检测；以上的检测方法都不能满足电力系统安全运行的实际需要。随着电力系统向信息化、自动化方向的发展，迫切需要集远程在线监测与后台数据管理和故障诊断于一体的系统，本文提出了一种基于GSM网络的集远程分布在线监测与集中式模糊逻辑诊断和数据管理于一体的高压输电线路绝缘子监测系统的实现方法。

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other12 2.3系统总体方案

本文设计的绝缘子在线监测系统，针对高压、超高压输电线路日益严重且形式多样的突发事故而设计,旨在通过实时、有效的远程在线监测,充分了解绝缘子的运行状况,综合泄漏电流值、脉冲频次及温度、湿度等气象参数,利用趋势分析技术,对处于监测之列的绝缘子进行安全状况分析,并对存在安全隐患的绝缘子在第一时间里发送报警信息,指导工作人员采取有效措施,为输电线路实现状态检修提供有力的科学依据。

系统总体结构分为三层：数据采集终端层、基站层、专家分析系统层。

专家分析查询系统绝缘子在线监测中心基站GSII/SII数据采集终端数据采集终端数据采集终端图2.1 系统总体结构示意图

系统工作原理图如图示：

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太阳能电池数据采集终端基站专家分析系统

储电池无线通信系绝缘子传感器预处理单元数据发送接收单元发送接收单元计算机温度传感信号去绝缘子温器、湿度传噪、脉冲行数据管感器、气体提取、电理、故障传感器、湿流幅值记诊断、污垢

漏电流及脉录及数据水平确定冲电流传发送接收及前台系统感器控制控制

图2.2 系统工作原理图

2.4系统功能实现

1完成在线、实时监测绝缘子的平均泄露电流及脉冲群值，确定绝缘子的运行可靠性及老化程度。

2实时测量环境温度、湿度等参数。

3系统采样测量灵敏度要能达10μΑ，可采集50-20000Hz之间的弱电流信号。

4采用GSM（短信息）、GPRS（无线上网）方式将监测数据主动上送基站，系统实现了预警、报警功能，闪络时仍能正常将数据主动上送。

5系统具备抗强电磁场干扰能力

6系统采用低功耗和太阳能电池供电双保险设计，即使在连续30天无阳光情况下仍可正常工作。

系统的技术参数为:

10μA：泄漏电流采集精度10μΑ；

50-20000Hz：可测量50-20000Hz间的微弱信号； 3mA：系统平均功耗低于3mA；

30天：在没有阳光的条件下，系统可持续工作30天不断电；

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other14 太阳能电池输出电压：5.5-7V；

温度测量范围：-30℃-+75℃，灵敏度：0.5℃；湿度测量范围：1%—100%，灵敏度：±2%；

适用海拔高度：2300m以下；操作系统：WindowsXP、WindowsNT、Windows2000等；

平均泄漏电流量程（RMS）：0.01~100毫安；

报警电流：初始值据我国标准或现场实际情况设置，运行后可由负责人依据运行数据自行修正；整机使用寿命：十年以上。

2.6功能模块设计

系统总体结构分为三层：数据采集终端层、基站层、后台数据处理层本系统适用的范围为：

◆110kV-500kV的输电线路中运行的瓷质、玻璃质及合成绝缘子的在线状态监测。

◆110kV-500kV的电站中运行的瓷质、玻璃质及合成绝缘子的在线状态监测。

◆理论上也可以应用于更高电压等级的输电线路或电站内瓷质、玻璃质及合成绝缘子的在线状态监测。 2.6.1电源模块设计

由于整个检测装置安装在高压杆塔上，如何提供给检测装置不同幅值的稳定电源，是检测装置一个重要问题。一种方法是采用电流互感器直接从高压杆塔上获取电源，这种方法存在着影响供电，而且设备造价高不安全等问题;另一种方法是蓄电池和太阳能混合电源的方法，一般采用大容量免维护型循环充电电池和单晶硅太阳能电池。比较二者，后一种是比较理想的方案，设计选择了SLPB型聚合物铿电池(3.7v，40Ah)和单晶硅的太阳能电池片。这种类型的聚合物铿电池充放电次数在800次以上，而太阳能电池片的寿命在5年以上。选择这样大容量的电池是为了尽量减少电池更换的次数，而且保证在阴雨天气下，系统仍能正常工作至少30天。

对于电源的选择需要考虑一下几点:

(l)整个检测系统功耗。在太阳能充足的条件下，循环寿命电池可以得到充电

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保证系统正常运行，如果在连续阴雨天气下，太阳能对电池充电贡献很小甚至无贡献时，必须保证整个系统仍正常运行一段时间，资料指出此类系统的天平均功耗为800mAh，持续天数n=电池容量*电源效率/天平均功耗=40*0.8/(800*103)=40天，满足坚持30天的要求。

(2)太阳能的有效利用。太阳能电池片对阳光的利用率与采光的角度成一定的比例，而且在不同的地区或同一地区不同的季节，同一角度读的采光时间和强度是不同的。一般，将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致，方位角二(一天中负荷的峰值时刻-12)*15+(经度-116)。

(3)电源系统的防水防腐蚀以及问题的影响。长期暴露在大气环境而且承受各种不同条件气候的作用，电源系统能否稳定运行是整个检测装置的重要组成部分。因此，在选择聚合物铿电池和太阳能电池片的时候，选择的电池工作范围-20℃——60℃，同时绝缘外壳和耐腐蚀满足防水防腐蚀要求。

太阳能充电电路原理图如2.3图示：

图2.3 太阳能充电电路原理图

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other16 2.6.2通信模块选型

检测装置检测的参数有泄漏电流，温度，湿度，风速，风向，这些参数与监控中心必须有一个传输部分，由于整个检测装置是安装在高压杆塔上，必须远程传输，远程传输的方式主要包括有线传输和无线传输。目前，有线传输比较稳定，但需要铺设相应的硬件设施。而绝缘子检测由于杆塔分布的地理位置分散，如果采用有线传输方式就意味着需要大量硬件设施;而无线传输方式由于移动通信技术的发展，基站等基础设施建设已经非常完备，采用移动运营商现有的无线通信网络，是实现无线传输一种可行高效通信方式。因此，在绝缘子检测中，比较两种方式，采用了无线传输的方式。

比较而言，GSM与GPRS的最大区别是GPRS引入了数据网。GPRS拥有171.2kbps更快访问速度;在连接建立时间方面，GSM需要10~30秒，而GPRS只需要极短的时间;而对于费用而言，GSM是按连接时间计费，而GPRS只需要按数据流量计费;同时GPRS对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。因此在绝缘子数据传输中对常规少量数据传输，采用GSM方式即可满足要求，而应对大量数据传输，采用GPRS方式可以更加可靠的完成数据传输，避免因数据丢失而造成的多次重发和间断从而使传输费用降至最低。

在选择了短信息和GPRS两种无线传输方式后，无线通信模块选用了ETPPro229Ai型无线通信模块。该模块与普通GPRS无线通信模块的区别是内嵌了TCP/IP协议栈。无需在使用无线通信模块的微控制器中嵌入TCP/IP协议，免去在这部分复杂和繁琐开发工作。同时简化了接口设计和外部伺服电路，更适合于恶劣的工业现场。采用通用接口可方便实现RS-232，使用AT指令交互即可提供短信息通信，语音通信和数据通信。

2.7软件设计

2.7.1模块软件设计

单片机应用系统的软件设计既要有各种计算程序设计，还要结合具体的硬件电路进行各种输出程序设计。软件设计必须在硬件、软件功能划分的基础上进行。本系统软件采用模块化的设计方法，其结构如图2-8所示：

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图2.4 系统软件结构图

本监测系统的软件设计采用MSP430汇编语言，由于系统软件需要实现多信号采样计算、通信、显示、响应外部中断等多种功能，且各方面的实时性要求很高，合理地安排各个软件模块的相互关系对系统的稳定性至关重要，因此，在软件设计时，充分借鉴已经有嵌入式实时操作系统的思想，设计了实时多任务的调度机制。该任务调度机制给不同任务以不同的优先等级，优先级高的程序具有中止低级优先级程序的权限；反之则无，使重要的任务能及时的执行，提高系统的可靠性、安全性。软件主程序流程如图2-9所示，具体的执行流程是：先进行系统的自检和初始化，以确定系统能够正常工作，初始化包括各寄存器的初始化、始终芯片的初始化，并取出非易失性存储器中的阀值数据。随后根据任务调度程序所给的优先级，主程序进入相应的模块处理程序。

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图2.5 软件流程路

critical unit major issues, gradually clearing the particularity of supercritical unit and regularity. Developed motor oil time management, switch action times, statistics, coal-aided measurement software, improves the production level of lean management. Increased investment in science and technology, reporting science and technology projects and 14 technical project total cost percentage of the total annual production output of 0.25%. \"Large-scale coal-fired power plant flue gas desulfurization, denitrification complete development and application of key technologies\" project, won the national science and technology progress second prize. 630MW supercritical units optimized control strategies athird. Meanwhile, information technology achievements, the company was named \"China power information technology benchmarking enterprises.\" --Repair and maintenance has improved further. Modify the inspection standards and standards on a regular basis, standardizing work procedures, checking and inspection project. Deepening the BFS++ system, and implements maintenance information shared. Reorganizing RB logic again, and ensure the success of the RB. Innovating the mechanism of maintenance management, implemented a project manager system. Successful completion of two autonomous maintenance, reliability improved steadily. Implementing two c-level maintenance, project themselves 48.7% and 42.3%, respectiveltest, 10 energy-saving projects. Second, we should adhere to \"three\" on the economic benefits of improving, outreach18

aste water, the unit water supply system of comprehensive treatment and discharge valve modification of coal mill 5 key technological transformation projects, group health is improved. --Science and technology innovation is further on of on-line simulation system for supercritical units, supercritical 600MW units of turbine driven boiler feed pump set of comprehensive treatment of defects Datang technology respectively one or two and o circulating pumps repair and overhaul of four Mills, maintenance teams to get exercise. Promote the work of energy saving and consumption reducing, complete the unit energy consumption diagnosis, plant water balance

sulfurization wnd the 630MW development and applicatiy. Accomplish twDelegates, staff: Hello! in the run-up to td one session of four staff representatives Conference 2013-workshop, full back in 2012, careful analysis of the current situation, discuss 2013 development plans. Here, on behalf of my company 2013 work reports to the General Assembly, for consideration. Pillar I, 2012 back ipolln 2012, XX power companies adhere to the party's 17 great spirit for guidance, comprehensively implement the scientific concept of development, promoting cost-leadership strategy, standards, focus on implementation, lean management, continuously improve, smooth present safety situation of enterprise managnt at grade four. ement, business mand control scientific and standardized, and the dedication of staff, manage a harmonious and democratic atmosphere of the good situation. Main indicators are as follows:-the battery indicator: power ged to last year, neration totaled 7.815 billion kWh, beyond the annual budget implementation capacity of 315 million kWh, an increase of 757 million khe SpriWh. ng Festival, we helSales totaled 7.425 billion kWh, exceeding sales of 330 million kWh the annual Executive budget, an increase of 729 million kWh. --Security measures: unplanned outages 2.5 times. No personal injury accident occurred, no major accident and above, no major fire accidents without environmental ution accidents, safety for three consecutive years to maintain stability to good posture. –Business financial indicators: total profits of 255 million Yuan, beyond the annual budget of 207 million Yuan, beyond the Datang company index 41. million Yuan, an increase of 1.76 million Yuan, FCM assessmenagement a--Energy: power supply standard coal completing 312.25 g/kWh, down 0.1 g/kWh; integrated auxiliary power consumption ratio in 5.12%, down 0.26%; pollutant emissions performance greatly reduced comparecarbon 0.09 g/kWh, sulfur dioxide 0.104 g/kWh NOx 0.512 g/kWh; dust removal efficiency of more than 99.8%. --Reliability index: equivalent availability factor in 93.47%, increased 7.95% from a year earlier. Equivalent forced outage rate 0.08%, 0.16% reduction over the same period a year earlier. Major achievements: first, we should adhere to the two \"management system\" basis, strengthening technological research, strengthen hidden hazards control and intrinsic safety Enterprise construction took new steps. -The two \"management system\" for improvement. Focus on promoting the power of the company management system and the application and implementation of the safety loop five-star management system, improve the safety management system, realize the system of safety control. Further regulate security routines, safety supervision and management network role to play to achieve closed-loop. Strengthening the supervision and management of habitual violation of, strengthening the safety supervision of outsourcing contractors. Carried out in spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other西安工程大学本科毕业设计（论文）

2.7.2基站系统

手机短信作为一种使用方便、费用低廉的即时通讯方式，在众多通信手段中脱颖而出，得到越来越多广泛的应用。在许多商业和工业级短信应用中，均要求短信收发设备非常可靠，发送速度快，能够适应长期不间断工作，而普通手机的工作方式则难以满足要求。

FT35A GSM专门针对短信应用设计，内嵌西门子工业级TC35模块，简化了通信接口，性能稳定可靠，符合各种商业和工业级短信应用要求,适用于各行各业，各个领域作无线数据通信，短信息通告，短信查询等应用，您可以完全放心地将它集成到您的软件系统中。 2.7.2.1短信终端设备特点 1.极高的信号灵敏度

采用西门子工业级TC35模块，配合独特的天线信号增强技术，保证了极高的信号灵敏度，即使在金属机箱内也能稳定工作。 2.兼容性好

与现有西门子TC35T GSM MODEM/WaveCom GSM MODEM兼容，支持标准GSM串口AT命令集。 3.使用方便

配套5V电源适配器，GSM增强天线，SIM卡接口，串口数据线，本产品充分考虑广大用户使用习惯，简便易用，外形美观大方。 2.7.2.2基站系统的功能： 1.收集各采集终端单元上送数据 2.将报警信息发送到相关人员的手机上 3.向各局中心数据库导入数据

4.接受“绝缘子在线监测中心”的GPS校时 5.向“绝缘子在线监测中心”以GPRS方式发送数据 6.提供系统的远程维护、监测通道 2.7.2.3 GSM网络数据远程通讯

利用GSM网络的短信功能，数据采集控制单元存储满一条短信时将数据主动上送，从而降低了系统的运行费用。同时系统还将专家分析系统发出的请求数据实时、准确地发送到数据采集终端。目前国内GSM网络在全国的覆盖率

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other20 已达到95%以上，而且随着经济的发展、技术的进步，GSM网络的覆盖率将会不断提高。

GSM网络在高压线周围具有很强的抗电磁干扰特性。系统采用数据压缩技术来减少实际数据传输量；采用具有纠错功能的数据编码方式来减小误码的影响；采用路由探测技术来选择合适的数据群发时间，对数据进行动态修正。

系统同时还采用了大量措施来提高数据的传输效率、速度和可靠性。数据通讯系统采用“中国移动”、“中国联通”GSM网络的短信功能。系统选用西门子工业级通讯模块。可以在高压线周围具有很强的抗电磁干扰特性，能够保证信号的正常传输。解决了高压输电线路在线监测的通讯问题。

系统利用GSM网络的短消息业务进行数据通讯，GSM通讯分为两种方式：主动上送，系统存储满一条短信内容时将数据主动上送信息中心，系统有报警、闪络时将数据主动上送信息中心的功能。

操作人员可在需要时主动请求监测数据、校时、修改配置等。 2.7.2.4通讯协议

通讯协议是通讯双方共同遵守的约定，协议的制定应考虑能方便可靠的进行数据的收发操作。在指定的协议中，对于前端机来说。必需能处理以下一些问题： ①通信中，前端机可以识别外部传来的附加在命令之上的数据； ②通信中，前端机应该能够识别无效指令；

③多机情况下，前端机能够辨别本条命令是传送给本机的，还是给其他前端机的； ④通信中，前端机应能处理一些通信错误，并对错误做出相应的处理。

因此，在通信协议中，至少应包含以下几个部分的内容： ①命令部分：指定每次通信需要完成的工作； ②数据部分：指定每条命令所附加的数据信息；

③编号部分：在多机通信中，必需为每一个前端机设定一个地址编号。有了编号部分，在通信时，前端机就能只响应上位机发给自己的命令；

④错误检测部分：在通信过程中，可能会有通信错误发生。为了检测到通信错误，可以使用硬件的方法，比如在信息中加入奇偶校验；也可以使用的软件的方法，比较简单也比较流行的方法是，给每次通信的信息中，加入一个字节的校验和，发送时，发送方将待发送数据的有效部分相加起来，生成一个校验和；接收时，接收方做同样的工作，然后比较校验和，如果相同则认定本次通信有效，否则认

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为通信中出现了错误，接收方可以返回一个错误编号，请求发送方重发。因为前端机工作在强电磁环境中，因此在软件中加入校验和是十分必要的；

⑤区分一帧信息：一帧信息表示在通信时传送一条有效指令所具有的所有信息。在实际的通信过程中，通信双方应有确定一次通信的机制，否则在连续的通信的过程中，接收方将无法确定每次通信的起始和终止部分，当然也就无法确定它所收到的是一次通信的内容还是几次通信的内容。这就要求通信协议应有区分帧的能力。一个较为实用的方法是给每帧数据加上帧头和帧尾。本协议中所有的命令与数据信息均包括帧头和帧尾。 2.7.3后台软件系统专家分析系统软件包括：

A、应用软件：绝缘子在线监测系统2.01；

B、操作系统：WindowsXP、WindowsNT、Windows2000等；

C、数据库：Microsoft SQL server2000，可方便的与Sybase Oracle等大型数据进行无缝连接。

专家分析系统是本系统的重要组成模块，分别有：线路、杆塔、绝缘子档案的建立；操作员档案管理；系统参数建立；泄漏电流值、脉冲频次等的图表及曲线查询；温度、湿度查询；报警、闪络查询；同塔各绝缘子串同温度、同湿度泄漏电流比较；各杆塔绝缘子串在不同时期的最大值；不同线路绝缘子串之间同时期泄漏电流的比较。

最重要的是：它根据所测泄漏电流及气象参数，利用趋势分析技术，可以模拟的分析出污秽等值附盐密度及污秽发展趋势，反映线路绝缘子的积污状况。通过监测某一地区绝缘子积污的速度来估算该区域的盐密（划分污区），同时与历史数据对比，指导检修或发出预警信号。

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other22 第3章现场信号采集

3.1 数据采集终端

数据采集终端（前端机）由太阳能电池、数据闪烁存储器、14位微处理器、14位A/D转换器，泄漏电流传感器、温湿度传感器、无线通讯模块接口、太阳能电池板、充电电路、分机软件以及其他配套电路构成。

数据采集终端功能：

1、采集泄漏电流、脉冲电流、温度、湿度等参数。

2、以无线接力、GSM/SMS网络等方式与基站系统进行数据通讯。 3.1.1泄漏电流采集器

因输电线路绝缘子工作在强电场环境下，而正常绝缘子的泄漏电流在几毫安以下，而多由微处理器为主体的数据采集单元易受到强电磁辐射、雷电冲击、高频噪声和谐波干扰的影响，引起可靠性降低，误动作等后果。目前的检测技术大多是将电流互感器放在最后一片绝缘子上方的球头处，但存在屏蔽性弱、抗干扰能力差、不能带电作业、安装麻烦、造成一片绝缘子的短路。

本文采用方法如下：在高压线路绝缘子串靠近杆塔一侧的绝缘子上加装一个FYJLH-041型集流环，集流环收集电流信号通过屏蔽电缆后经杆塔入地。为提高故障判断的准确性，本系统中采用泄漏电流和脉冲电流两个传感器并采用穿芯式结构，套在屏蔽电缆芯线上，安装于前台单元的屏蔽箱内。整个检测装置均置于屏蔽箱中，固定于线路杆塔上。

泄漏电流采集器采用优质ABS工程塑料或尼龙和特殊结构设计，具有耐老化、耐腐蚀、抗变形的功能。

由于泄漏电流安装在靠近铁塔侧的最后一片绝缘子表面，它离绝缘子的钢帽只有1-2cm,能采集到绝缘子串中几乎全部的泄漏电流，而且不影响绝缘子的绝缘性能和线路安全运行。

泄漏电流采集器采用多层屏蔽技术，将各个传感器和主电子线路分别置于的屏蔽盒中，既解决了系统的抗干扰问题，又起到了防雷、防渗、防潮、耐低温等作用。把耐高温、耐老化的特制互感器置于的壳体内有效地解决了互感器对线路板的干扰。

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采集电路循环采集各路绝缘子串上的泄漏电流，采集频率根据环境温度、湿度与信号值变化情况实时调整。温度较大或信号变化急剧时，提高采样频率以捕捉瞬变信号，反之则降低采样频率以减小功耗。

前台系统主要采集线路上ABC三相绝缘子串的泄漏电流有效值、泄漏电流峰值、泄漏电流脉冲频度、电晕电流和温湿度等数据。由于电流传感器输出信号十分微弱，在确保抗干扰措施的前提下，必须对信号采取放大，滤波等措施。该系统中采样信号进入微处理系统，先滤波和限幅，再由数字信号处理器控制进入信号放大环节，根据输入信号幅值对其进行相应倍数的放大。然后由14位的A/D对这几路信号分别进行高速采样，计算相应周期内的电晕电流、泄漏电流有效值、泄漏电流峰值、并统计泄漏电流脉冲频度。系统还要实时监测环境温度、湿度，并从定性的角度来检测雷击的发生。采集后的信号都存储在前台存储单元中。 3.1.2 数据采集设计 1.软件设计

数据采集主要是完成由ADC转换过来的数据，并对这些数据进行处理。主要的采集量是泄漏电流。

采用的14位ADC，最大采样率为500KSPS，可以同时对这些信号进行处理。 A/D转换器频率

fA/Dfplck/(N1)

其中，为fplck为PLCK的频率，N为预分频器值。转换时间

tA/D1/(fA/D/M)

其中，fA/D为PLCK的频率，M为每周期采样点数

根据香农采样定律，采样频率必须大于基波频率的2倍，对泄漏电流工频分量，每周期采样32点，采样率定为1.6k;对泄漏电流高频分量，每周期采样32点，按ADC最高采样频率计算，采样率为78.125k。为了与低频采样公用一个定时器，选择泄漏电流高频分量采样率为1.6k*45=72k，这样用16位的PWM定时器Timeo来产生中断，这样对每45次中断对低频分量采样1次，每次中断对高频分量采样1次。采样完毕后即可对低频部分FFT变换，对高频部分脉冲计数，其中NAND Flash可满足对大容量历史数据的存储。根据系统所要完成的功能，

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other24 编写部分任务流程如图3.1所示。经由A/D转换得到的数据先放在一个数据组中，待需要时另行处理，这样做是问了满足高速的数据处理，不占用过多的资源，转而在系统比较空闲的时候进行数据计算，合理安排有限资源。

图3.1 数据采集模块程序流程

2.系统功能需要

对与系统的几个功能，我们分别按执行复杂度、实时性、重要性做出评价，如表示：

任务列表复杂度需要执行/ 监测时间电源管理采集微气候泄露电流采集闪络/雷击报警数据存储数据传输中低高低高高一直 10分/次间隔30分（或更长）（依赖环境）一直随电流电压图片任务执行 10次/天（按后台设定）表1-1 系统任务分析

低低中高高中高低中高高高实时性重要性按上表分析，可将任务分解为如下：电源管理和微气候以及闪络/雷击报警任务由主单片机完成，这些任务实时性不高，并且任务执行并不复杂，一个简单的单片机完全可以完成。根据这些条件启动泄漏电流；泄漏电流，数据存储和传输任务执行比较复杂，适合由ARM来完成。如图示：

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温湿度，风向风速采集单片机单片机电源管理通讯电源管理通讯任务单片机电源管理通讯主单片机通讯任务泄露电流采集任务报警处理串口打印调试数据存储数据传输 ARM 图3.2 输电线路状态在线监测系统功能框图

3.2 电流传感器的设计与实现

3.2.1概述

信号的拾取是整个在线监测系统非常重要的组成部分，他从信号源一级保证

了带电在线绝缘介质的精确测量，担负着信号获取、转换的任务，因此，零磁通传感器时本绝缘在线监测系统的核心组成部分。一般的传感器时直接串联接入设备末屏的，这样有可能造成设备末屏接地或接地线开路，危及设备的安全运行，比如避雷器设备就不允许在接地线上串接任何阻抗元件。另外一方面，由于传感器安置在一次设备上，处于强电磁干扰环境下，同时又受到温度、湿度等外界环

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other26 境的影响，这些因素都会影响信号的采集，造成系统测量精度的不稳。而对于零磁通传感器，有效地解决了在线监测系统对信号传感器的要求，其电流测量范围为10mA~10A，在要求的范围内有着良好的线性度。

图3.3 电流传感器组成框图

高压设备泄露电流一般很小，mA级的泄露电流要求传感器磁芯必须采用高

导磁率材料制造，如坡墨合金、非晶态合金。一般传感器采用普通互感器原理，传感器工作在磁滞回线上很短的一个区域，这个区域可以近似为一条斜线，它们极易受材料内应力以及温度的影响，造成磁滞回线变化，测试数据极不稳定，零磁通传感器时由一个O型线圈、一个I/V变换器和一组放大器组成。结构如上图示，原边线圈流过电流i时，在磁环内产生一个磁通B，检测线圈检测到该磁通后，便控制电流源向补偿线圈中提供一个补偿电流，其产生的磁场大小与B相同，而方向相反，与B相抵消。若抵消不完全，则剩余的磁通会被检测线圈检测到，进一步调节补偿电流的大小和方向。这是一个典型的自动负反馈系统，其最终平衡点是补偿后磁环中的磁通为零（故称为零磁通传感器），此时经I/V变换后u=ki。此传感器的关键在于整个传感器工作在磁通为零的这个工作点，而不像传统传感器工作在一条磁滞回线上，所以避免了传感器的特性随温度漂移、非线性不好等缺点。

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3.2.2电流传感器的电路图

图3.4 电流传感器的电路原理图

（1）检测线圈来的电流信号经过U2放大电路产生一个反馈线圈电流，这个电流通过反馈线圈产生反响磁力线来抵消原有磁力线。

（2）U1、U3组成检测信号放大电路，通过对流经反馈线圈的电流信号进行I/V转换、信号放大，得到检测信号，经过接插件J1的3脚至总线控制器。 3.2.3电流传感器的结构设计电流传感器由三部分组成：（1）电流互感器

选用坡莫合金作为次新材料，它具有高导磁率、线性度好、稳定度好、稳定性好等优点。

其内径 = 25mm 外径 = 32mm

（2）I/V变换器电路板

物理尺寸 = 98*54mm

（3）I/V变换器屏蔽壳

屏蔽壳采用流线型结构设计，材料选用钢制铝合金。

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其长度 = 180mm 宽度 = 110mm 高度 = 52mm

（4）物理引线

电流传感器与信号控制器的连线有四根：+12V、-12V、底线、信号线等。传感器有一个或三个引线孔，根据设备的相序和安装方式选择。 (5)集流环的选择

FYJLH-041型集流环技术参数:工作电压0～240VDC/380VAC；最高耐压1000 VDC；最大工作电流5A；最大工作转速250转/分钟；温度范围 -40～80℃；集流环绝缘体强度500 VAC @HZ，环间绝缘电阻均大于1000MΩ；每环道动态电阻小于等于0.001Ω；寿命200万转。

3.2.4电流传感器的屏蔽和保护

由于电流传感器安置在一次设备附近，处于强烈的电磁干扰环境下。这种电

磁干扰主要来源于高压设备所产生的电场、局部放电等，这些都会带来测试中很难处理的随机误差，所以需要给I/V变换器加上屏蔽，采取有效地措施防止高压对系统的影响。（1）防水防锈蚀

材料选用钢制铝合金，防水防锈蚀。传感器外屏蔽壳、引线孔和PVC管处加弹性橡胶密封垫片和垫圈。（2）保护

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3.3 硬件电路设计

3.3.1 14位A/D转换器

3.3.1.1 14位微处理器LTC1744

图3.5 14位微处理器LTC1744引脚图

Linear Tech

公司的LTC1744 14位ADC采样率达50Msa/s，信噪比为77dB，

适用于高端通讯、成像和仪器仪表等应用领域，如可用于基站收发器和宽带软件无线电通讯等设备中。

这种器件的无假信号动态范围(SFDR)值为87dB，输入频率为5MHz，功耗为1.2W。LTC1744输入电压灵活，可通过电阻设置模式由引脚选择1V 和1.6V，从而使这种ADC的输入范围可根据应用场合来设置。该器件提供了一个的数字输出电源引脚，便于与低压DSP和FIFO连接。 3.3.1.2 14位A/D转换器

该转换器是高速，低功耗，六通道同时采样和转换的十四位模数转换器。采用+5V工作电压。80dB共模抑制的全差分输入通道。还包括六个4us连续近似的模数转换器，六个差分采样放大器，带REFIN和REFOUT引脚的内部+2.5V参考电压。以及高速并行接口。六个模拟输入分为三组（A、B和C）每个输入端有一个ADCs和保持信号用来保证几个通道能同时进行采样和转换。差分输入

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other30 范围可从-VREF到+VREF之间变化。

A/D转换器的六个十四位ADCs可以成对的同时工作。三个保持信号（HOLDA，HOLDB，HOLDC）可以启动指定通道的转换。三个保持信号同时被选通时，转换结果保存在六个寄存器中，对于每一个读操作ADS83输出十六位数据，地址/模式信号（A0,A1,A2）可以选择如何从ADS83读取数据。地址/模式信号可以选择单通道，单周期或FIFO模式。使ADS83的HOLDX保持至少20ns的低电平，转换开始。这个低电平可使各个通道的采样保持放大器同时处于保持状态从而每个通道开始转换。转换结果被存入输出寄存器后引脚EOC的输出将保持半个时钟周期的低电平。通过置RD和CS低电平，数据可以读出到并行输出总线。 A/D转换图如下图示：

图3.6 A/D转换图

3.3.2传感器组

系统中用到的传感器有：泄漏电流传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器（待选）、泄漏电流及雨量传感器（待选）等。 1、泄漏电流传感器

泄漏电流传感器一般是由高导磁材料制成的磁环。常规的电流传感器大多数

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为无源的，而且由于泄漏电流在临闪过压状态下，存在着正相和负相泄漏电流脉冲，使铁心存在磁滞效应和磁化曲线非线性，所以漏电流传感器一般线性度较差，而流过任意复杂形状绝缘子表面的泄漏电流，它是一个变化范围很大的信号，在通常天气及设备正常的情况下，泄漏电流波的最高峰值为十几微安至几百微安（依输电电压和绝缘子形状的不同而差异）；当环境发生变化时（如夜间湿度增加），泄漏电流可达几毫安；一旦出现雷击或闪络，泄漏电流值高达近百毫安。因此，对泄漏电流的采样采用定量测量与定性测试相结合的方法。

对于通常情况下的泄漏电流，系统将精确测量其数值，而对于崩漏（泄漏电流很大），系统只记录发生时刻及其所处环境的相关数据。总站取得各项采样数据后，结合数据库中记录的线路输电电压和杆塔所采用绝缘子的特征值，通过综合分析判断绝缘子的工况。 2、温度传感器

温度是反映物体冷热、程度的物理量，是物体分子运动平均动能大小的标志。温度的定量测量是以热平衡现象为基础，温度传感器选用集成温度传感器，它属于接触式传感器，工作原理是利用半导体器件的温度特性，晶体管基极-发射极的正向压降随温度而减少，将感温PN结晶体管与有关电子线路集成化，具有较高的敏感度。与传统的热敏电阻、热电阻、热电偶等温度传感器相比，具有测温度精度高、复现性好、线性优良、体积小、热容量小、稳定性好、输出电压信号大等众多优点。选用的具体型号为AD590，其检测温度范围为-50C~+75C，灵敏1.0C。 3、湿度传感器

湿度是表示空气中水汽含量的物理量。为了满足人们的习惯表示湿度一般均采用相对湿度，相对湿度是指单位体积湿气体中所含的水汽质量与在相同条件下饱和水汽质量之比，是用百分数表示的。湿度传感器也有很多种，最常用的应该算阻抗式湿度传感器，它可以很简单地把湿度转换为电信号，由湿敏元件和转换电路等组成。参考可选用的型号为HS1101，其测量范围为1%~100%，灵敏度为2%。

3.3.3运放电路设计

分布泄漏电流输出数字信号后幅值调整即可，但是泄漏电流幅值变化很大，

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other32 采用传统的固定增益运放难以实现，放大范围高达3000，由于污闪发生需要经历一个过程，实际测量时，需要考虑的可测范围在10p~100mA的范围，因此放大电路采用了LTC1150组合电路图来实现。如图示：

图3.7 运放电路

考虑到设计中需要较高可靠性，差模干扰基本不要考虑，但是共模干扰是一个需要解决的问题，采用上述电路组合可以合理的解决这些问题。具体应用时在电源引脚均接入0.1uF的滤波电容，以防止由于模拟地和数字地接入，微控制器输入而引起的干扰。

泄漏电流中混合了泄漏电流工频分量和高频分量，因此，应采用低通滤波器来获得泄漏电流，而采用高通滤波器来获得脉冲频次。

滤波器采用MFB(MultiP1eFeedbaCk)多端负反馈电路，又称无限增益多路反馈电路。MFB电路在超高速动态A/D输入电路得到了广泛的应用，这种滤波器除了让有用信号通过外对无用信号有很强的抑制能力。低通滤波电路如图a，高通电路如图b，这种反向二阶低通滤波器与Sallen-Key电路相比有很多的优点:

(1)对电流毛刺和DC偏置电流没有放大作用。图a中所示输入滤波电容接地，这对于减小噪声非常有利。

(2)频带信号增益由(Rl/R3)钳制。

(3)在不影响转折频率的前提下，R3设置了滤波电路的Q值。

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如图示：

图3.8 MFB滤波电路其对应的拉普拉斯传递函数为

V011(LPF)

1ViC1C2R2R3S21(111)SC1R1R2R3R1R2C1C2V0C(LPF)3ViC1S2转折频率为

S211(C1C2C3)SC1C2R2R1R2C1C2

0品质因数为

1 R1R2C1C2Q(LPF)C1C2RRR1R212R2R1R3R2R1C3C1C2C2C1C1C2 Q(HPF)

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other34 根据上述几个参数，放大倍数，转折频率和品质因数(0.707)，就可以求出R和C值，由于泄漏电流工频分量为50Hz，设计低通滤波器的截止频率为100Hz，而泄漏电流高频分量为20kHz-10MHz，设计高通滤波器的截止频率为20kHz，为了抑制共模干扰，滤波电路中运放选用了ICL7650。

对于泄漏电流中的高频分量，发生的频次是不定的，如果让微控制器不间断以查询方式检测，只能让微控制器一直处于忙碌状态而效率低下。为了捕捉这些高频脉冲信号，采用了如图3.n所示的峰值保持电路。原理如下:对于A2，由于虚短，Cl两端电压Vcl等于V。，当Vi>V。时DI导通对C1充电，当Vi图3.9 峰值保持电路

泄漏电流信号在放大和滤波过程之后，还需要对幅值进行调整，以匹配微控制器的电平要求，输入微控制器之前还必须进行光电隔离，一方面为了除去电磁干扰等外界的干扰，另一方面防止共地所带来的共模干扰和保护微控制器。

考虑到泄漏电流分量较小，如果按照信号原来的大小的来采集，就会对A/D采样提出较高要求，也就是ADC的分辨率提出更高要求。因此，在前置放大阶段，将采集的信号通过数字可编程放大器，软件编程调整放大倍数使其大小适合采集，在采集完毕后，把得到的数据除以事先设置的放大倍数，即可得到实际泄漏电流的大小，采用这种方法，可避免使用外置ADC，一方面尽量减小成本，另一方面是使系统功耗进一步减小。 3.3.4光耦隔离

为减少数字电路对模拟信号的干扰，对数字部分全部采用高速光耦隔离。这里采用光电耦合器6N137，其最大延迟时间为75ns。电路如图示:

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图3.10 光耦隔离图

3.3.5时钟电路

DS1302为DALLS公司的串行时钟芯片，可以实时地提供秒、分钟、小时、日期、月份、年及提供至2100年的闰年补偿；含31B非易失性RAM；工作电压宽至2.0V-5.5V；在2.0V时消耗电流小于300NA，功耗极低；工作范围为-40C~85C；外部具有备用电池引脚，提供芯片对备用电池进行绢流充电的控制功能；仅需要三个I/O引脚可以实现与处理器接口。图2-7为DS1302与处理器的接口电路。在该电路中，晶体是时钟芯片工作的时间基准，时钟电路在该装置中的作用为：在装置定时保存采集的数据的时候加入时间信息，在向上位机发送SMS信息的时候，将当前的时间信息同时发出，提供装置的时间信息。装置提供两种途径时钟芯片，即校时功能：一是通过串行调试口对时钟芯片进行的设置，一般在生产和调试阶段使用；二是通过上位机的SMS信息命令对时钟芯片进行的设置，用来修正由于时钟芯片长时间工作的累积误差。

图3.11 时钟电路图

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other36 第4章信号数据处理

4.1信号调理器的研究与实现

4.1.1概述

从传感器采集的信号经电缆送入信号调理器，信号调理器的主要任务是完成信号的转换，放大、检测等，它是本在线监测系统非常重要的部分。技术方面必须考虑在强电磁干扰下，传输方式、器件选择、电路结构、电源供应、信号放大等环节的抗干扰措施

信号调理器的原理框图如图示：

图4.1 信号调理电路原理图

为了数据分析和记录，需要同时采集一回线路的A、B、C三相，故每套设备至少应有三个测量，另外还有一些线路是双回线甚至三回线，为了设备的扩展性，设计了9路采集通道。将信号处理电路单独制板，采用32PIN接口与CPU主板相连，主板上预留9个接口。这样做的好处是调试方便，可以在脱离主板的情况下单独加信号测试信号调理电路的性能，如果某些电路板有损坏，也可以很方便地更换下来而不必动其他电路。在不需要那么多采集通路时，可以不插。这样，设备的可扩展性和可裁剪性大大增强。给用户极大的方便。以后，只要接口定义稍加变化，还可以添加新的外设。

系统采样到的泄漏电流数据量非常大而且这些值对分析来说作用不大，可以在前台直接处理，直接将需要的结果保存下来，并在适当的时候向后台发送。其中AD的采样精度和采样时间间隔需要根据实际需要确定。

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对于低频分量，根据需要采用傅立叶变换计算出基波分量、三次谐波分量、五次谐波分量的有效值，有效值最大值和采集时间内的有效值平均值，同时还需要计算出三次谐波和基波的比值。

对于脉冲分量，常用的处理方法是分档计数法，即按放电严重程度的不同将脉冲分量按幅值大小分成若干档，实现分级报警。 4.1.2信号输入电路

由于所测信号需要经过很长距离传送，容易受现场的干扰，且传送到主机时，

信号的幅度有所减弱，所以需要将信号进行放大。为减小信号干扰，采用单管放大，放大电路原理如图示：

图4.2 单管放大电路

4.1.3采样/保持电路

所谓采样/保持电路，就是在任意时间取出不断变化的模拟信号，并将其当时

的电压加以保持的电路。将该电路作为A/D变换器的前级，固定变换中的模拟信号，取出瞬时值，使各采样信号相对保持不变。

图4.3 峰值保持电路

spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other38 4.14检测电路

图4.4 检测电路

电路如图示，本电路与信号的幅度无关，在穿越零电压的瞬间获得脉冲输出。

这里采用LM311作为电压比较器，把零电平作为基准电平进行比较，它的开环增益很高，可以进行准确的零点检测，但是，如果信号中含有噪声，在穿越零点附近时，输出会出现“跳跃”现象，所以需要施加一定得滞后电压，使其工作稳定，施加滞后电压有利于工作稳定，但也会增加误差，所以要在输入回路中增加去除噪声的滤波网络（R1C1）。

当LM311作为集电级开路输出时，其滞后电压由R2,R3分压获得。为避免

滞后带来的误差，在LM311的输出端加高速反相器整形。

这个电路的作用是将电压信号经过电压比较器转换成方波信号，再送入I/O

板交由8524计数器，测量出信号的周期，进而算出电压信号的频率。

4.2信号处理

获取泄漏电流脉冲频度

为提高绝缘子故障判断及污秽水平确定的准确度，系统提出基于模糊逻辑诊断技术的专家系统判断绝缘子运行状态及污秽程度。其中一项就是要统计泄漏电流脉冲频度。系统根据泄漏电流、电晕电流的脉冲幅值分为10~50mA、50~150mA、150~300mA、300~450mA、>450mA 5个档位分别计算脉冲数。 4.2.1关键技术处理

4.2.1.1处理单元核心技术 1.强电场环境下微弱信号的检测

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在高电压、大电流的强电场环境中，以微电子线路为主体的微处理器、计算机及网络等监测装置常受到强电磁辐射、雷电冲击、高频噪声和谐波干扰等影响，引起系统可靠性降低，轻则造成系统工作特性下降或产生误动作，重则系统“死机”。为解决抗干扰问题，系统在硬件和软件两方面都采用了相应的措施。

所有外露信号传递导线均采用双层屏蔽线，其中外层屏蔽在靠近铁塔绝缘子的铁头接地，而内层屏蔽在检测装置位置接地。传感器的输入接口，也采用了防渗、防干扰、防雷击等措施，确保接口的可靠性。系统工作环境除了有强电场干扰外，还存在强磁场干扰，所以系统特别采用双层屏蔽线引入泄漏电流信号和屏蔽盒内层隔离的方法，防止强磁场干扰；采用信号转换保护单元防止大信号串入烧坏核心电路；采用冗余设计，确保即使出现某个传感器失效，系统仍能正常工作。

2.超低功耗技术的实现

数据采集单元安装在输电线的杆塔上，对线路运行状态进行常年不间断的监测，如从高压线上取能源，存在着绝缘和电源干扰的问题，所以本系统采用太阳能电池对蓄电池进行浮充的供电方式，并采用微处理器对太阳能和蓄电池进行实时的监测，严格按照蓄电池的充放电特性曲线进行充放电控制，大大延长了蓄电池的使用寿命；系统同时采用休眠、待机及定时开机的工作方式，使系统整机平均功耗低于3mA，供电采用7V、12Ah蓄电池，即使在无阳光的情况下也可以连续运行30天以上，加上5.5～7V、2W的太阳能板后，可以保证系统常年运行。

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other40 第5章可靠性设计

5.1数据传输可靠性分析

数据传输可靠性是该系统正常工作的重要前提，目前主要考虑了两个方面的问题：防止由于接口电路本身受到各种电磁干扰引起的数据错误；防止由于其他非正常的SMS内容对整个系统造成的干扰。

对于前者，一方面采用合理的电源滤波电路和可靠的接口电路，处理器与GSM通讯模块采用比较低的通讯速率，避免信号传输过程受到的干扰的影响，另外，对传输的数据进行累加和的校验方式进行判断，若出现错误后返回相应的信息，要求对方重新发送信息。

由于目前短信息的广泛使用，各种垃圾信息日益增多。为了避免该类信息对系统造成的影响。装置在接受到SMS信息后，首先判断信息的来源，由于从GSM通讯模块读出的内容包括了发送信息的GSM通讯模块的卡号，只要判断该号码是否与原来设置上位机的通讯模块的卡号一致，若不一致则直接删除处理。这样就避免了对非法信息的处理判断过程，避免了恶意的信息对系统的非法操作造成的严重后果。

5.2干扰的产生

5.2.1干扰的产生

电气设备工作时，在接收的信号中，除了接收有用的信号之外，还夹杂着一些无用的信号这种无用且不规则变化的信号—“噪声”，为了研究方便，把噪声分为内部噪声和外部噪声两类。

内部噪声，这类噪声是由电气设备内部产生的，包括“热噪声”、“散粒噪声”、“接触噪声”以及由电路设计不当而造成的内部电路之间的相互干扰等。

外部噪声，这类噪声是电气设备的外来噪声，它往往会使电气设备无法工作，这类噪声可分为下列两类:

自然界的噪声主要指宇宙射线、雷电、大气电离等自然现象而引起的噪声。来自其它设备的噪声，这是一种人为的噪声，是人类生产活动的副产品。由于用电设备大量增加，所以人为噪声也呈现逐渐上升的态势。这些噪声包括:电

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火花放电干扰、工频干扰、电子开关和电动机的启停以及跳闸等引起的浪涌干扰、中频或高频设备所形成的电磁干扰等。 5.2.2外部干扰侵入电气设备的途径

外部噪声对电气设备的干扰几乎都是通过以下两种方式藕合实现的。传导藕合:噪声通过导线(电源线、信号线等)直接进入电气设备，从而对电气电路形成传导祸合干扰。其干扰模式一般为常模干扰和共模干扰。

空间藕合:空间藕合是噪声通过“场”的祸合形式干扰电气设备的。一种是“辐射藕合”，它是高频电磁场产生的电磁波在空间传播，从而对电气设备形成干扰。另一种是“感应藕合”，它可分为“电场祸合”和“磁场祸合”。

5.3抗干扰措施

5.3.1传导祸合干扰的抑制对信号线上干扰的抑制

前端机要正常工作，首先应正确无误地检测到被测信号。若信号受到严重干扰，导致信号难以辨识，尤其对比较微弱的泄漏电流信号。在一些干扰严重的场合，泄漏电流信号甚至会被淹没于干扰之中。本系统漏电流、温度、湿度都是mv级，是弱信号，为了获得真实信号，采取如下措施:

首先是提高信号幅值，从抑制传输干扰的角度看，提高信号幅值是一种简单而有效的方法。提高信号幅值就提高了“信噪比”，因而增强了信号在传输过程中的抗千扰能力。便于使用滤波器滤除噪声信号。为此前端机硬件上人为地将信号进行前期放大。 5.3.2空间藕合干扰的抑制

空间藕合主要是通过“场”的藕合形式对前端机形成干扰，因此抑制干扰的措施应放在对“场”的隔离上，场的隔离采用屏蔽的方法。屏蔽的实质是通过屏蔽物体对外来的电磁干扰进行吸收或反射以防止噪声侵害电气设备。用导电性能良好的金属导成的屏蔽体适用于电场的屏蔽，用高导磁材料制成的屏蔽体适用于磁场屏蔽。 (1)信号线的屏蔽措施

为了防止“干扰噪声”通过空间藕合方式侵入信号线而进入前端机，在干扰

比较强的高压线旁边，传输线必须选用双绞屏蔽线。屏蔽层采用一点接地的方式.

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other42 如图5.2所示

图5.2 屏蔽层接地示意图

采用双绞屏蔽线是因为双绞线相互绞合，在导线上会产生相反的电动势，因此对外部干扰磁通的抑制较强。特别对低频信号的传输，双绞屏蔽线的屏蔽效果比较好。 5.3.3整机屏蔽 (l)电流传感器屏蔽

电流传感器在整个前端机的输入端，担负着信号提取的任务。它处于强电磁场环境中，容易受到电磁干扰。泄漏电流传感器采用单匝穿心式，直接套装在绝缘子上，距离高压电缆的距离不到20cm，这种接法不改变绝缘子原有接线方式，在测量上更加方便，但缺点是二次侧输出信号幅值较小，而在现场的干扰信号却很强，甚至有可能淹没被测信号，导致测量结果不准确，因此对电流传感器的屏蔽就显得尤为重要。

屏蔽结构是针对电场干扰和磁场干扰来考虑的。屏蔽效能(也称屏蔽损耗)是衡量屏蔽效果好坏的指标，屏蔽效能越大，效果越好。总的屏蔽损耗包括吸收损耗A，反射损耗R及多次反射损耗B。一般B较小，不考虑，只考虑A和R，其中 A=1.3143t

fnr (dB)，R=321.7+10lg（

rf3r2r）上式中f为电磁波

效率，单位为Hz;r为屏蔽体相对于铜的电导率;r为屏蔽体相对于铜的磁导率;t为金属屏蔽体厚度，单位为m;r为干扰源与屏蔽体之间的距离，单位为m。

电磁场屏蔽的效果与屏蔽材料、材料厚度、电磁波效率及干扰源与屏蔽体的距离等因素有关。通常采用高电导率、低磁导率的铜材作为电场屏蔽材料，只要铜屏蔽材料的厚度>30m，其屏蔽效能在全频谱范围内均可达120dB以上。但铜对低频磁场的屏蔽效能很差，对于工频50Hz的电源频率之磁场几乎没有屏蔽作用。如果要求对工频磁场的屏蔽效能达到40dB，则铜材厚度在1cm以上。而钢铁材料对于1KHz以下电磁信号又有很好屏蔽效果。因此针对高压线路上电磁干扰的特点，我们采用了多层屏蔽结构。最外面为磁屏蔽层，采用的是2mm厚

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的高电导率的钢铁材料，同时还起外防护作用;中间层是电屏蔽层，分别采用铜箔纸;最里层由于该处磁场已较弱，不会产生磁饱和，则采用高磁导率的材料铁。每层屏蔽体都应密封良好，内侧留缝，防止涡流。在各屏蔽层之间应填充绝缘材料，否则会失去多层屏蔽的作用。 (2)单片机系统的屏蔽

单片机系统的印刷电路板也要进行很好的屏蔽，以避免电磁干扰对单片机的正常工作造成影响。印刷电路板是器件、信号线和电源线的高密度集合体，所以印刷电路板设计的好坏对抗干扰能力影响很大，具体的抗干扰措施有: 1)小信号电路与强信号电路分布于上下两块电路板，且模拟电路和数字电路分开布局。

2)每个电路板入口处的电源线与地线之间并接退祸电容，20uF的电解电容和 0.luF的非电解电容并联。 3)电源线、地线尽量的粗。

4)晶振和芯片的去祸电容离器件尽量近，走线要尽量粗。 (3)装置外壳的屏蔽

因为我们的前端机运行在供电线路上，主要是低频干扰，如果采用铜做屏蔽材料，因为铜的导磁率很低，需要的壁厚会很厚，因此我们采用铁来作为屏蔽材料，并采用双层屏蔽。第一层(内层)小铁盒把电路板部分屏蔽起来，只把需要将外部连接的导线通过一个小孔伸出来;第二层(外层)是不锈钢铁盒，把小铁盒、所有的导线以及接线端子都屏蔽起来，也只是通过一个小孔将用于无线通讯的天线和电流、温度和湿度传感器暴露出来。同时所有的连接线也要进行屏蔽，采用金属丝编制网来做导线的屏蔽，编制密度越大，屏蔽效果越好。对于直接露在电磁环境中的导线，也采用了多层屏蔽。 (4)前端机系统的接地(等电位问题)

前端机作为二次设备，工作在几十万伏的高压端，但自身的工作电压却只有几伏，为了解决前端机工作电压与高压端那么大的压差，我们采用等电位原理来实现工作接地。首先使整个前端机成为一个等电位体，印刷电路板的地线同屏蔽它的两层盒子都连接，然后再将这个接地端同绝缘子的高压端通过导线直接连接，使整个等电位体的地就是几十万伏高压线，前端机与高压端没有了电位差，故前端机就能在几十万伏的高压端正常工作。这种等电位接地的方法同时也克服

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other44 了当两个电路处于不同的电位时，由于杂散电容的存在致使一个电路的电荷对另一电路感应所产生的电容性祸合干扰。

5.4软件抗干扰技术

系统内部信号毛刺、噪声和外界的电磁干扰可能会造成存储单元或程序计数器内容变化。因此不仅采取硬件抗干扰措施，同时也必须采用软件抗干扰措施。为了保证系统可靠、长期工作，软件采取措施有: 1.指令冗余

当CPU受到干扰以后，往往会将一些操作数当作指令码来执行，引起程序混乱。在双字节和三字节指令语句之后插入两条“_NOP();”语句，可以保护其后的指令不被拆散。冗余语句不必太多，一般在一些对程序流向起决定作用的语句之前插入两条“_NOP();”语句，以保证跑飞的程序迅速回到正确的轨道。 2.数字滤波技术

叠加在系统被测模拟输入信号上的噪声干扰，导致较大的测量误差，因此软件部分采用数字滤波技术剔除虚假信号，求取了真值。

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第6章总结与展望

6.1总结

电网长期以来一直沿用着传统的定期停电检修模式，这种计划检修模式是在设备停电的条件下进行的，其科学性、时效性差，检修具有一定的盲目性；设备停电次数多，测试周期长；无法对运行中电力设备的绝缘进行跟踪测试，不能及时发现设备内部的故障隐患，且停电作介质损耗、泄露等预防性实验时，实验施加的电压远远低于运行电压，对某些缺陷的反应也不够灵敏。

随着我国工、农业生产的发展和人民生活水平的提高，电力工业的迅速发展，系统装机容量和输电线路电压等级都在不断的提高，因此一旦出现故障，对生产和生活的影响也越来越大。因此对提高电力系统运行安全和可靠性的要求也越来越高，防污闪监测系统就是在这样的背景下被提出来的。本文在研究了高压绝缘子污秽闪络的机理和表征绝缘子污秽状况特征量的基础上，设计完成适用于高压输电线路上的在线监测系统。同传统的防污闪措施相比，防污闪监测系统采用先进的泄漏电流首端检测，具有体积小、重量轻、功耗低、运行可靠等优点。使电力系统管理人员能够实时把握高压网运行的绝缘状况，及时采取措施避免高压网运行故障的发生，提高了电力系统运行的安全性和可靠性。

6.2展望

随着时代的发展与进步，防污闪监测系统对采集系统的实时性、数据接收的快捷性和方便性、以及对污闪状况诊断的准确性都会提出越来越高的要求。今后防污闪监测系统继续发展，将会更加满足电力系统运行安全和可靠性的要求。

6.2.1线路状态检修的发展及展望

从国内外开展状态检修的经验来看，“事后检修定期检修状态检修”这一趋势是科学发展的必然，而且状态检修也可由其发展过程分为几个阶段。

初级状态检修。利用个别的，分散的数据，通过简单的经验分析，对系统运行状态进行判断，这个时候，数据测量不系统也不精确，没有周期性。

系统状态检修。这个过程中监测手段比较先进，数据可以得到汇总和整理、分类最后由专家对这些数据进行分析、判断以确定设备的健康状况。

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other46 完善的状态检修应该是经过长期实践确定出一套完整、有效的状态量，以先进的电子技术连续监测，实时向后台返回状态量，后台计算机专家系统逐步完善，可以对数据进行复杂的分析判断，得出设备的检修状态及检修策略，用以指导实际生产。

输电线路状态检修经过十多年的发展，已经逐步形成了一整套完善的体系，各种新技术应用其中，使设备性能有很大的提高。但目前输电线路状态检修方面也有一些不足，比如常见的设备多以绝缘子的泄漏电流监测为主，确实，泄漏电流是比较容易测量和反映绝缘子状态的状态量，而且绝缘子的污闪也是输电线路的多发事故，但不应该拘泥于此，输电线路上其它情况，比如出现低、零值绝缘子，线路舞动，冰闪，杆塔盗窃事件等都是输电线路经常出现的问题，同样是线路工区工作人员关心的问题，都应该纳入到输电线路的监测范围中。

本系统就是为了能够将工作人员关心的一系列输电线路上发生的情况反映出来，给工作人员提供全面详实的第一手资料而开展的，是一个多功能的综合平台。它不仅能够实现常规的绝缘子泄漏电流在线监测，更有低、零值绝缘子判断、线路舞动照片/录像，防盗报警等功能，其中有些新功能在目前电力设备监测中并不多见，属于将电子领域的高新技术应用在电力实际生产中的大胆创新。一套设备实现丰富的功能，可以节省电力公司的投入，更有利于提高输电线路的安全性。最重要的是，同时输电线路多个状态量的监测，打破了原来在线监测设备监测功能单一的状况，将多种状态量综合起来判断设备状态，有力于发现这些状态量之间的联系，对深入分析输电线路上出现的现象的本质起因提供巨大的帮助。而单一状态量的测量只能反映现象之间某一方面的联系，不利于深入挖掘本质。因此，可以说这套输电线路状态综合在线测量装置的意义不是多种单一功能的简单拼凑，而是为了进一步完善监测手段，提高分析方法的多状态量在线监测的有机组合。

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致谢

首先感谢在百忙之中审阅本论文的老师!

在论文完成之际，首先向我的导师焦尚彬老师致以崇高的敬意和衷心的感谢!本课题历时三个多月，导师焦尚彬老师给予我很多的帮助，在学业上他作为专业课老师对我们悉心指导、热心帮助，在课题研究的整个过程中，对于具体方案的设计、疑难问题的解决和实际问题的分析总结，他都为我提供全力的支持，使得课题顺利如期完成。导师渊博的知识、严谨的治学态度、朴实的学术作风、求实的工作作风和谦逊的待人态度将使我终身难忘，永远受益。在此，向导师致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢! 感谢焦老师在课题研究过程中给予的无私帮助和指导。

感谢远方的家人，是他们给予我无私的关怀和鼓励，让我顺利完成了学业；感谢大学四年里曾经帮助和关心过我的所有老师和同学们，是他们对我的无私关怀和教导，让我学到了其他任何时候都学不到的知识和道理。

最后，再次衷心地感谢所有关心和帮助过我的老师和朋友们！

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spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other48 参考文献

[1]黄新波，刘家兵，王向利，线路绝缘子污秽在线检测系统，华北电力技术，2004，NO.3:20-22

[2]王君，许红春.两起污闪事故的反思[x].农村电气化，2003(6):29.

[3]LeiteD.Metal.Registration instruments for measurements of leakage currents on Polluted insulators.6th ISH New or leans，.

[4] 严璋，电力绝缘子在线检测检测技术。北京：中国电力出版社，1995. [5]G..Rique，C.de.Tourreil，R.Hartings et al.“Review of ln-Service Diagnostie Testing of Composite Insulators.”Electra.1996，12(169)，pp.105-119.

[6]闰芷菩.从“现代绝缘子技术”国际会议看绝缘子在线检测.电瓷避雷器，1998，NO.4，PP.10-14.

[7]胡世征.“劣化绝缘子的发热及热象特征.”电网技术.1997.21(10).PP.44-46. [8]周文俊、李君、尹志德，“输电线路绝缘状况在线遥测新方法.”中国电力.1998.31(6).PP.15-17.

[9]唐矩、孙才新、李剑.“电气设备绝缘在线监测传感器的研究.”高压电器.1998.l.PP.13-15.

[10]邓正龙，污秽绝缘子在线检测系统的设计，西北工业大学硕士学位论文 2004 3

[11]张源武、邹林、王兴等，“智能语音式绝缘子测量仪.”中国电力.1994.27(11)，pp.63-65.

[12]张亚萍等，LJC型线路绝缘子污秽监测报警器，高电压技术，2000,（12）：26-27

[13]刘金华，绝缘子泄漏电流在线监测系统，华中电力，2000，（2）：8-10 [14]施倩等，脉冲电流法检测不良绝缘子分辨率的研究，高电压技术，1998（9）：44-46

[15]黄兴泉，李巍巍，李成榕等。不良绝缘子及其局部放电脉冲电流的检测。电测与仪表，1997，34（5）：20-22

[16]李卫东等，基于神经网络的故障绝缘子诊断方法，高电压技术1994，（9）：24-27

test, 10 energy-saving projects. Second, we should adhere to \"three\" on the economic benefits of improving, outreach48

[17]张宇辉，基于距离函数上绝缘子故障诊断，东北电力学院学报1994，（6）：26

[18]沈建华，杨艳琴，翟骁曙，超低功耗单片机原理与应用，清华大学出版社，北京，2004

[19]焦尚彬，刘丁，郑岗等，基于遥测技术的输电线路绝缘子污秽在线监测系统，电力系统自动化，2004，NO.15,VOL 28:71-75

[20]蔡伟，李敏，杨颜红，污秽绝缘子在线检测系统的设计与实现，电力系统自动化，2002，NO.17,VOL 26:45-48

[21]伊仁图太·魏威, 基于GSM与模糊诊断的绝缘子在线监测,西安理工大学专业硕士学位论文 2006 3

[22]毛凤麟、王雪松.“GYF系列光纤语音报数式分布电压测试器.”高电压技术.1995，21(3).pp.75-78.

test, 10 energy-saving projects. Second, we should adhere to \"three\" on the economic benefits of improving, outreach49

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