[发明专利]在线监控电气线路电阻参数的火灾预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统，特别是指一种在线监控电气线路电阻参数的火灾预警系统。

背景技术

众所周知，电气线路在传输电能的过程中，由于输电线导体自身电阻的存在，必然要消耗一定的电能。传输电能的电网系统，除了输电线导体外，还要配以多种电气设备才能构成完整的发电、输电、配电和用电系统。这些电气设备包括：各种变压器、开关、插座、接触器、电机、以及各种工民用电器，各种电器均是通过导体连接，而导体的连接必然会产生接触电阻。除此，还有导体或设备与大地间的漏电阻。正常情况下，这些电阻消耗电能的多少，服从于欧姆定律和伦次定律，并转化为热能使导体发热升温产生热能并不足以损坏输电线和电气设备本身，也不可能因此发热而酿成火灾。

但存在的事实是，因输电线和电气设备的维护不当、人为因素以及自然因素都可能使电气线路各电阻参数发生变化，使所传输的电流意外增大或减小，并因此在线路电阻、接触电阻和绝缘电阻上产生很大的电压降或漏电流。而电气火灾的发生一般有两种情况：一是因线路某些连接点处接触电阻增大，即便是还在额定值内的电流通过这电阻时，也会产生局部高热，引燃周边绝缘材料或易燃物；二是因线路绝缘损坏，造成电气线路与大地之间电阻变小，甚至短路，产生局部瞬时大电流，进而使导体发热而引燃可燃物。

因此为避免火灾，有必要随时对供电线路和设备处电流突变引起的热故障进行监测，并根据检测结果作出火灾隐患预警。传统的电气火灾预警系统,都是采用零序电流互感器检测法，即通过检测三相或两相电流穿越零序互感器时,其二次侧感应的剩余电流的大小来判定线路绝缘电阻和绝缘损坏的漏电情况.进而判断是否发出火灾预警。这种采用零序电流互感器的检测方法只能用于上述第二种情况，即因线路绝缘电阻下降而产生的漏电流进行检测。但穿越过零序电流互感器的三相或两相线路，发生不平衡电流的原因除了因线路绝缘电阻下降而产生漏电流之外，还有因三相电路各相负载不平衡所致。在三相负载不平衡的情况下，在零序电流互感器二次侧同样会感应出零序电流，在供电系统中三相负载不平衡是普遍存在的现象。如何区分在零序电流互感器二次侧产生的零序电流是因绝缘电阻下降，还是因为三相负载不平衡而产生的，这是利用零序电流互感器检测法的电气火灾预警系统的缺陷，并常常因此缺陷而引发误判。

除此之外，采用零序电流互感器检测法，不能对电气线路的接触电阻和线路电阻进行检测，因而也无法针对上述第一种情况。上述第一种情况中，电气线路连接点的接触电阻还完全处于失控状态，而恰恰是这种失控，在电气火灾的成因中，因电气设备接触点发热而引发的案例占了很大的比重。

发明内容

本发明提出一种在线监控电气线路电阻参数的火灾预警系统，其能对电网系统中的输电线电阻、接触电阻和漏电阻实现有效监控。

本发明的技术方案是这样实现的：一种在线监控电气线路电阻参数的火灾预警系统，包括火灾预警控制中心和配电网络，所述火灾预警控制中心配置有数据分析与存储器及热点分布及图像显示器，所述配电网络设置多通道现场监测仪表，该多通道现场监测仪表将现场信息传输至火灾预警子系统，火灾预警子系统与数据分析与存储器、热点分布及图像显示器数据网络通信。在所述配电网络中检测各供电线路的输电线电阻、各线路连接点的接触电阻以及各线路与地间的漏电阻，所测输电线电阻、接触电阻和漏电阻数据通过多通道现场监测仪表上传至火灾预警子系统。

上述的火灾预警控制中心采用现有的电网监控系统即可，通常为直观显示监控点的预警状态，其通过计算机软件系统转换成图像等形式，数据分析与存储器作为历史数据储存介质，热点分布及图像显示器通常为大尺寸的显屏等，方便指挥人员组共同研讨。对于上规模的电网，供电支路不下于百条，往往需要按区域划分的火灾预警子系统以逐级监控，火灾预警子系统同火灾预警控制中心一样具有控制台等，且通过多通道现场监测仪表接收来自的底层检测参数，并将处理后的数据通过数据传输网络层上传至集中的远程火灾预警控制中心，为方便传输和保证可靠性，数据传输网络层可以是互联网或以太网等。

本系统所监控的电参数较以往预警系统提出了对输电线电阻、接触电阻以及漏电阻的监测，并结合常规监控参数——电流、电压、功率因素等可准确计算出线路的发热情况，以及电气配电网络的各电阻参数的分布情况，监控人员据此作出是否发出火灾隐患预警，以及是否进行设备维护检修的决定。通过对长期以来失控的电参数进行监测，避免了以往对预警信息的漏判和错判，使得监控的有效性和精准性得到突破。