电气设备的绝缘监测系统的研究郑帅

电气设备的绝缘监测系统的研究郑帅

郑帅杜皓天王慧

（辽宁石油化工大学辽宁抚顺）

摘要：随着我国经济的不断发展，科学技术的不断进步，我国在电气设备监测方面的技术和水平都得有明显的提升。电力系统想要稳定安全的运行就离不开电气设备的绝缘监测技术，保障电气设备可以安全稳定运行的进行运行的关键就是要保障绝缘在线监测，本文介绍了一种电气设备的绝缘监测系统，它减少了电气设备维护人员的工作量，同时能让运行人员实时监测各电气设备的绝缘情况，提高电气设备运行的安全性、稳定性和可靠性。

关键词：电气设备；绝缘监测系统；研究

1概述

电气设备的可靠性在很大程度上取决于其绝缘性能。电气设备绝缘在运行过程中会受到工作电压和工作电流的作用。在长期工作电压下，电气设备中的绝缘材料会因过热、过电压的作用而出现损坏。电气设备绝缘在运行过程中因周围环境温度过高或因电力设备本身发热而导致绝缘温度升高。在高温作用下，电气设备中的绝缘材料会因机械强度下降、氧化聚合等作用而出现击穿或破裂。电气设备中的绝缘材料在水分、酸、臭氧、氮的氧化物等的作用下，物质结构和化学性能都会发生改变，导致电气设备的电气和机械性能降低。在机械负荷、自重、振动、撞击和短路电流电动力的作用下，电气设备绝缘会破坏，机械强度会下降。环境的相对湿度对绝缘材料耐受表面放电的性能也会有影响。上述问题都会给供电可靠性带来潜在威胁。

为增强供电可靠性，需要对电气设备的绝缘性能进行检测。传统的电气设备绝缘检测需要停电后按周期对电气设备进行测试，这将影响供电需求，且需要耗费大量的人力和物力。另外，通常两次测试所需要的时间间隔相当长，因此即便是发现电气设备的绝缘缺陷时，有时也不能很及时的进行反应。

2电气设备的绝缘监测系统的研究

在电气设备的发电机、电动机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆和电抗器等高压一次设备中，设置一种绝缘结构。如图1所示，绝缘结构包括依次紧密连接的内部绝缘层20、中间导电层30和外部绝缘层40。内部绝缘层20和外部绝缘层40均可以采用橡胶、陶瓷等绝缘材料。中间导电层30用于传导泄漏电流，其可以采用银、铜和铝等导电性能好的金属材料。

图1电气设备的绝缘监测系统的连接关系示意图

图2电气设备绝缘在线监测装置的结构示意图

为便于对上述高压一次设备中设置的绝缘结构的绝缘性能进行在线监测，如图2所示，本文提供了一种电气设备绝缘在线监测装置。使用时，本文电气设备绝缘在线监测装置与中间导电层30连接。本文电气设备绝缘在线监测装置包括供电模块1、继电器2、微处理器3、声光报警模块4、电流传感器5、信号调理模块6、AD转换模块7、显示模块8、无线通信模块9和监控主机10。其中，供电模块1通过继电器2为微处理器3供电，供电模块1与继电器2的动触点连接，继电器2的常闭触点与设置在电气设备的供电系统中的供电控制接触器50连接，其常开触点与声光报警模块4连接。电流传感器5通过信号调理模块6与AD转换模块7连接，AD转换模块7与微处理器3连接。显示模块8和无线通信模块9均与微处理器3连接。微处理器3通过无线通信模块9与监控主机10通信，监控主机10通过无线通信模块9给微处理器3发送数据读取信号，微处理器3将电流传感器5采集到的数据通过无线通信模块9传输至监控主机10，从而通过监控主机10就能够实时监测电气设备的内部绝缘情况。

电流传感器5实时采集绝缘结构的中间导电层30处的绝缘漏电流，并将采集到的漏电流信号送到信号调理模块6进行处理。信号调理模块6处理得到的信号经AD转换模块7转换成数字信号后传输至微处理器3。微处理器3中预设电流安全阈值，微处理器3将接收到的漏电流信号与预设的电流安全阈值进行比较，并将比较结果传输至显示模块8进行显示。

如果漏电流小于预设的安全阈值，则继电器2的动触点位于常闭触点处，本文电气设备绝缘在线监测装置的工作状态保持不变，电气设备的供电系统正常工作。如果漏电流大于或等于预设的安全阈值，则微处理器3控制继电器2的动触点由常闭触点拨至常开触点处接通声光报警模块4，由声光报警模块4进行声光报警。同时，供电控制接触器50断开，电气设备的供电系统停止工作，从而便于对电气设备进行维护。

3电气设备的绝缘监测系统的优点

本文电气设备绝缘在线监测装置中还设置有温度传感器和湿度传感器，其用于实时采集绝缘结构处的温度和湿度信号，并将采集到的信号传输至信号调理模块6进行处理，处理后的信号通过AD转换模块7转换成数字信号并传输至微处理器3，微处理器3通过无线通信模块9将绝缘结构处的温度和湿度信号传输至监控主机10，从而对电网中设备进行实时监控，确保电网中设备安全、稳定地运行。

本文代替了传统的人工巡检，减少了电气设备维护人员的工作量，同时能让运行人员实时监测各电气设备的绝缘情况，提高电气设备运行的安全性、稳定性和可靠性。

4参考文献

[1]苏树桐.高压电气设备绝缘在线监测技术浅析[J].机电信息.2013.

[2]左丽霞.基于DSP的高压电气设备绝缘在线监测系统设计[J].电力自动化设备.2011.

[3]张建华；王贻平；郭守贤.高压电气设备绝缘在线监测系统现场校验技术研究[J].华东电力.2009.

[4]贾逸梅；粟福珩；刘军.一种新型高压电气设备在线绝缘监测系统[J].现代电力.2001.

作者简介：

1、郑帅，男，1996年7月生，现于辽宁石油化工大学就学，创新创业学院，双创1505班，专业，电气工程及其自动化。

2、杜皓天，男，1996年7月生，现于辽宁石油化工大学就学，创新创业学院，双创1505班，专业，测控技术与仪器。

3、王慧，女，1997年10月生，现于辽宁石油化工大学就学，创新创业学院，双创1506班，专业，电气工程及其自动化。