[發明專利]架空線路電流帶電實時測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201110183552.7
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102253271A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 李巖松;齊鄭;劉君
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R19/02
• 分類號: G01R19/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本發明屬于架空線路電流測量技術領域，尤其涉及一種架空線路電流帶電實時測量裝置及方法。

背景技術

電流測量是電力系統中最基本的電參量測量，電流測量直接關系到電力系統運行與控制的正確性和可靠性。目前，在輸電網上的線路負荷電流的測量主要是通過安裝于連接在線路兩端的變電站中的高壓電流互感器來完成，由于輸電網的電壓等級很高，運行電壓在110千伏以上，線路導線距離地面很高，高度在30米以上，線路連接很簡潔，通過安裝于變電站的高壓電流互感器實現電流測量是合理的。

在配電網中，架空線路的電壓是10千伏，線路導線距離地面大約10米以下，架空線路通常按照樹狀結構進行連接，由于存在大量的分支點，通常在電力生產中需要測量分支點電流。目前，分支點電流主要通過安裝于分支點的中壓電流互感器來完成。然而，由于分支點數量龐大，而且隨著配電網用戶的不斷擴大分支點數量會大量增多，這樣在每個分支點都安裝中壓電流互感器很不經濟，而且也會增加電力生產過程中的日常維護的工作量，因此，需要一種能夠可以移動的準確測量線路電流的測量設備。

另外，由于在配電網采用非有效接地運行方式，線路運行和故障情況下會產生零序電流，通過對零序電流的測量和分析可以獲知當前配電網的運行狀況，零序電流的測量對于配電網運行非常有用。目前，配電網中的零序電流主要通過安裝于變電站的中壓電流互感器來獲得，然而，由于中壓電流互感器是固定安裝，只能測量安裝地點的零序電流。對于沒有安裝中壓電流互感器的地點，或者只安裝了單相或者兩相電流互感器的分支點來說，零序電流就無法測量。

此外，中壓電流互感器在測量電流時只輸出模擬電流，不能直接顯示，必須通過加裝適當的儀表才能顯示電流值；同時，所加裝的儀表需要靠近電流互感器后通過電纜連接在一起，電纜延長會增加電流互感器二次回路的阻抗，從而導致測量誤差增大，因此，這種測量方式無法遠距離傳輸和顯示，使用情況受限。

總之，現有技術的不足是：固定安裝的電流互感器無法實現配電網中任意點的線路電流和零序電流的測量，而且無法實現遠距離數值傳輸和顯示。

發明內容

針對上述背景技術中提到的現有線路電流測量設備不能移動、零序電流不易測量和測量結果為模擬量等不足，本發明提出了一種架空線路電流帶電實時測量裝置及方法。

本發明的技術方案是，架空線路電流帶電實時測量裝置，其特征是所述裝置包括高壓側信號測量發射器和手持信號接收器，高壓側信號測量發射器和手持信號接收器連接；

所述高壓側信號測量發射器包括測量鉗形傳感器、基準電阻、測量基準電壓源、測量加法放大器、測量穩壓源、測量微處理器、第一電池和高壓側發射接收模塊；

所述第一電池和測量穩壓源連接；測量穩壓源分別與測量基準電壓源、測量微處理器和高壓側發射接收模塊連接；測量基準電壓源、測量鉗形傳感器和基準電阻分別與測量加法放大器連接；測量加法放大器和測量微處理器連接；測量微處理器和高壓側發射接收模塊連接；

所述手持信號接收器包括接收微處理器、接收側發射接收模塊、LED或LCD測量顯示模塊、接收穩壓源、第二電池、數字模擬轉換及放大輸出模塊和接口；

所述第二電池和接收穩壓源連接；接收穩壓源分別與LED或LCD測量顯示模塊、接收側發射接收模塊、接收微處理器和接口連接；接收側發射接收模塊和接收微處理器連接；接收微處理器分別與LED或LCD測量顯示模塊、數字模擬轉換及放大輸出模塊和接口連接。

所述高壓側信號測量發射器和手持信號接收器通過無線信號連接。

所述接口為串口、USB或網口。

一種使用權利要求1所述的裝置實時測量線路零序電流的方法，其特征是該方法包括以下步驟：

步驟1：打開三個高壓側信號測量發射器的測量鉗形傳感器，分別夾住A相、B相和C相線路；

步驟2：手持信號接收器通過接收側發射接收模塊向所述三個高壓側信號測量發射器同時發出線路電流數據采集命令；

步驟3：所述三個高壓側信號測量發射器通過高壓側發射接收模塊接收到數據采集命令后，通過測量鉗形傳感器和基準電阻將線路負荷電流轉換為電壓信號傳輸到測量加法放大器，測量加法放大器將電壓信號放大后傳輸到測量微處理器，完成數據采集并存儲數據；

步驟4：所述三個高壓側信號測量發射器通過高壓側發射接收模塊將存儲數據按照A相、B相和C相的次序依次發送給手持信號接收器；

步驟5：手持信號接收器通過接收側發射接收模塊將接收到的信號傳輸到接收微處理器，接收微處理器計算出線路零序電流的計算數值和線路零序電流的有效值；