智能电网下电力设备漏电监测技术研究

王贵钢 朱泳霖

摘 要：随着国家经济的快速发展和进步，科学技术的不断创新，在智能电网背景下，电力设备是其关键组成部分，是确保智能电网得以正常运行的前提所在。通常而言，在智能电网中所涉及的各种电力设备，包括输配电网、继电保护装置、电力变压器及控制装置等。随着现代化信息技术的发展，在智能电力系统中对各种电力设备开展实时动态的监测与维护，已经成为越来越重要的工作内容之一。为此，有必要对智能电网背景下用于监测和维护电力设备的相关技术开展相应的研究。

关键词：智能电网;电力设备;漏电监测技术

引言

电力设施是保证配电网正常运行的重要设备，通常包含发电设施、变电设施和电力线路设施等，这些设备在运行过程中，一旦出现问题，直接影响电力电网的安全，严重时，出现火灾或者危及用户生命。尤其在高压开关柜中，当其内设置的一二次隔离开关、电压互感器、电流互感器、绝缘子、耦合器、高压电缆等部件出现漏电时，将直接造成无法估量的严重后果，因此，就需要对电力设施的漏电特性进行分析。

1电力系统漏电原因与危害防范

在电力系统运行中，一旦电路或电气设备漏电，电流会与设备外壳、零线、保护接零线间形成闭合回路，导致漏电电流不断增大，导致电力资源损失的同时，增大了电气火灾的发生概率。面对漏电问题，断路器动作能够迅速将电源切断，以此降低漏电危害，但是，受到各种因素影响，过流保护装置很难时刻发挥作用。因此，加强漏电电流检测，成为电力系统可靠运行的关键。常见配电系统漏电原因有以下几种：（1）断路器规模被人为增大，断路器无法进行过流保护;（2）电路故障发生在电力系统末端，导致故障回路阻性增大，漏电短路电流不足以触发断路器动作;（3）接地装置不规范，接地电阻因此增大，漏电短路电流减小，导致断路器无法动作;（4）在电气系统安装中，线缆直接明敷在潮湿、酸碱腐蚀的环境下，用电设备未进行保护即直接安装，安装过程不小心破坏绝缘层等;（5）当线缆回路或电气设备运行时间过长或长期超负荷运转时，极易发生老化现象，加之，线路与设备未定期检查并更换;（6）在保护接零线时，接线端子的连接并不结实，导致接触电阻增大，限制了故障电流流动，在电流泄漏时，断路器无法发生动作。总之，在电力系统中，导致漏电故障的因素较多，电力系统的可靠运行会受到影响。面对电力系统的漏电问题，为避免电气火灾的发生，降低电力不必要损失，首先，应建立健全电气的操作规程，提高工作人员安全意识，降低人为因素导致的漏电问题。其次，应装设漏电保护器。现行低压配电系统内安装的保护装置并不能全面防止漏电火灾，对此，应在总进线处设置漏电保护器，预防电气火灾，并在总配电箱、用户开关箱分别设漏电保护器，避免漏电导致大面积停电。最后，应加强对电气设计的审核，对于低压配电系统，定期进行审核，并采用漏电检测系统详细检测，有效避免漏电问题，提高电力系统的可靠性。

2智能电网背景下电力设备监测和维护技术研究

2.1电力设备监测与维护方案的制订

一直以来，电力工程人员在对电力设备进行监测与维護时，往往是通过人工的方式进行监测与维护，这种方式不仅效率低下，而且也不利于电力工程人员实时掌握电力设备的运行状态，从而造成电力设备中存在的安全隐患没有被及时发现，进而引发各种故障问题，这不仅影响了电力设备乃至整个电网统的正常使用，而且还影响了电力资源的正常供应，增加了电力系统的维护成本。在智能电网背景下，通过智能化技术的运用，可使电力工程人员利用信息技术手段对电力设备的运行状态进行实时检测，进而实现电力设备的动态化监测。电力工程人员可采用专家系统、人工神经网络等方法制订电力设备监测与维护方案，以此帮助电力工程人员对电力设备的运行参数进行监测，其中专家系统共包括5个组成部分，分别是推理机、数据库、人机接口、知识库及解释机制。在专家系统的数据库与知识库中存储着大量的专家经验，其可根据电力设备的运行参数进行推理，以此检测出电力设备中潜在的故障类型，然后通过调用数据库与知识库中的专家经验为电力工程人员提供具体的检修和维护建议。人工神经网络中包含着大量的神经元，这些神经元通过彼此连接形成复杂的神经网络，神经网络可对输入的样本数据进行训练，并将故障检测结果和警报信号作为输出，这样便可实现对智能电网中各种故障的有效检测。

2.2电力设备监测与维护信息平台的建立

在智能电网背景下，电力工程人员通过分析与调整电力设备的运行参数，以此确保电力设备能够满足电网系统的使用要求。通过计算机与智能电网系统进行绑定和连接，可以此建立电力设备监测与维护的信息平台，电力工程人员可对智能电网系统的运行数据进行采集，然后从数据中分析其可能存在的故障，并针对该故障由专家系统或人工神经网络等智能化手段制订科学的解决方案，从而实现对智能电网系统的动态化监测与调整，保障了智能电网的运行稳定性与安全性，使智能电网系统中各个电力设备的工作协调能力大幅增强。

3.3电力设备安全监测保护功能

一直以来，电网系统在运行时的检测与维护往往存在很大的滞后性，这也使电网系统在运行过程中频繁出现故障。智能电网背景下，通过专家系统、人工神经网络等智能化技术的运用，可使人们利用计算机实时检测智能电网中各种电力设备的运行状态，实现对电力设备的动态化管理。通过采集智能电网中每条线路与各个装置在运行过程中产生的实时数据，智能电网系统会对这些实时数据进行分析，通过与正常数据进行对比，以此判定这些数据是否为异常数据，一旦系统检测到异常数据，会自动开启自我保护。通过智能隔离故障的电力设备，以此减少故障给智能电网造成的不良影响，确保智能电网系统的安全稳定运行。

3.4电力设备监测与维护的传感器研发与应用

随着智能电网的发展，电力设备在线监测与维护技术正被越来越多的电力企业所使用，这也使电网系统的安全系数不断提高。在电力设备监测中，传感技术在其中发挥着至关重要的作用，该技术也是智能技术中的核心技术之一，通过传感器的应用，可帮助电力工程人员对电网系统中的电力设备运行参数进行实时采集。目前，常用的传感器有许多种类，如振动传感器、红外线传感器、温湿度传感器等。这些传感器的研发与应用，使其能够从不同的角度采集电力设备的各项运行数据，这也使传感技术为电力工程人员在对电力设备监测与维护时提供了大量的数据支持。

结语

总而言之，在智能化技术的带动下，我国电力领域得到了突飞猛进的发展，这也使电力设备在电网系统的智能化转变下，其安全性与可靠性不断提高，大幅延长了电力设备在电网系统中的使用寿命。各种智能化技术在电网系统中的应用，使设备维护与管理效率得到了显著提高，节约了设备的检修与维护成本，提高了电力企业的运营效益。

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