基于嵌入式系统绝缘子污秽在线监测装置开发

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1、中文摘要摘要：高压输电线路绝缘子在实际运行过程中，受大气中漂浮物污染，表面沉积形成污秽层，在雨、雪、雾、霜等气候条件的影响作用下，容易发生污秽闪络，严重影响电力系统的安全稳定运行。本文在详细研究绝缘子污闪机理和绝缘子表面泄漏电流特性的基础上，采用实时在线监测绝缘子表面泄漏电流的方法来动态监测绝缘子表面污秽状况，为绝缘子污闪预警提供重要依据，切实提高绝缘子运行的安全可靠性。本文依据泄漏电流与放电特性的对应关系，参照国家电网公司关于架空线路在线监测的通用技术条件，以预防性监测为目的，确定了泄漏电流的监测对象和取值范围。监测装置采用集流效果良好的

2、集流环，将采集到的绝缘子表面泄漏电流，经过屏蔽导线送入在线监测装置。监测装置的设计基于以dsPIC30F4011主控芯片为核心的嵌入式系统，并集合了IⅣ转换电路、滤波电路、电压比较电路、A／D转换电路和真有效值转换电路等功能电路，能够实时、快速、精确地对泄漏电流进行采集、调理、计算等处理。以高性能运放芯片MAX4304构成的IⅣ转换电路，可准确地将微弱电流信号转换为电压信号，并完整保留电流信号中的高频脉冲，提高了工频泄漏电流有效值计算和高频脉冲计数的可行性及准确性；真有效值电路的采用，可实时、快速、精确计算工频泄漏电流的有效值，省去了电流信

3、号的多点采样、数据存储和有效值计算等过程，节约软件资源，同时还使系统无需进行存储器扩展，简化了电路结构；滤波器的使用可提高装置的整体抗干扰能力，降低来自外界和电路本身的噪声干扰；以dsPIC30F4011为核心的嵌入式系统，外围电路简单，指令编写效率高，在线调试简易，可对信号的采集处理进行精确控制；结合了光耦隔离电路的RS．485通讯电路，抗干扰能力强，性能稳定，使数据能够在监测装置和基站间进行安全可靠的传输。本文设计了监测装置测量精度的测试方法，并对测量数据进行了误差分析，采用分段线性插值法对测量误差进行补偿，提高了装置的测量精度。测试结

4、果表明：监测装置的整体性能能够满足绝缘子泄漏电流在线监测的要求，可以为绝缘子的污秽状况判断和污闪预警提供重要可靠的依据，具有实际的应用价值。关键词：嵌入式系统；绝缘子；污秽；污闪；泄漏电流；在线监测分类号：TM933．13ABSTRACTABSTRACT：Duetotheeffectsofrmn，snow,fog，frostandotherclimaticconditionS，high-voltagetransmissionlineinsulatorsinactualoperationmaysimplybepollmedbythefloat

5、ingdebrisintheatmosphereandformafilthylayeronitssurfacedeposition．Thentheinsulators111．ayeasilyoccurpollutionflashoverandseriouslyaffectthesecurityandstabilityofpowersystemoperation．Inviewofthissituation，thispapergivesadetailedstudYoftheinsulatorpollutionflashoverprinciple

6、andcharacteristicsoftheinsulator’S,；urfaceleakagecurrent．T11ispaperpresentsamethodtodynamicallyreflectthestatusofinsulatorsurfacecontaminationbyreal—timeandonlinemonitoringoftheinsulatorsurfaceleakagecurrent，providesanimportantbasisforinsulatorpollutionflashoverwarning，and

7、effectivelyimprovethesafetyaildreliabilityoftheinsulator．AccordingtothecorrespondencebetweenleakagecurrentanddischargecharacteristicsandtechnicalregulationsoftheStateGridCorporationofon-linemonitoringoftheopenwire，thispaperdeterminestheobjectanditsrangeofmonitoringforthefo

8、rthepurposeofpreventivemonitoring．Monitoringdeviceuseaslipringtocollectinsulatorsurfacele