[發明專利]一種用于直流試驗線段的寬頻帶電暈電流測量系統

無效

• 申請號: 201210170341.4
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102721849A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 劉云鵬;謝雄杰;朱雷;霍鋒;周國楊;李玥翰
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G08C17/02;H04W84/12
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明屬于高壓測量領域，涉及一種直流電暈電流測量裝置，具體地說涉及試驗線段電暈電流測量裝置，其適用于旨在分析各種電壓下電暈電流各種頻率成份的試驗，也適用于分析電暈特性和起暈特性的試驗。

背景技術

當輸電線路導線周圍電場強度超過空氣擊穿場強時，鄰近導線附近的空氣產生電離形成電暈放電，電暈放電將產生可聽噪聲、無線電干擾和電暈損失等，對環境和運行造成一定的影響。從建設和運行成本以及環境保護等多方面因素考慮，合理設計導線，適度控制電暈效應，對發展特高壓輸電非常重要。電暈電流是反應電暈效應、起暈特性的重要指標，因此準確的測得電暈電流的各個頻率成分具有重要的意義。

上世紀六七十年代，美國、前蘇聯、加拿大、意大利、法國、日本等國為了各國輸電線路的建設，相繼建立了試驗線段，開展了電暈損失的測量研究。由于受各國輸電電壓等級的限制，大多數國家開展的電暈損失研究局限于超高壓輸電線路，僅美國、前蘇聯和意大利等極少數國家做過特高壓試驗線路的相關試驗。到目前為止，國外這類特高壓電暈損失試驗持續的時間較短、試驗經歷的氣象條件還不周全、導致試驗數據很不完備，需要進一步開展長時間的試驗和實測研究。

目前，研究直流電暈特性的方法主要有兩種：一種是基于電暈籠，研究單雙極性導線的無線電干擾，可聽噪聲以及電暈損失等特性；另一種是基于單極性或者雙極性的試驗線段進行電暈特性的短時研究和長期監測。傳統的直流試驗線段電暈電流測量，是在電源和線路中間串入微安表等電流表計，或者采樣電阻利用光纖傳輸到低壓測，這種方法很好的解決了高低壓側的隔離問題，能夠準確的計算得到直流線路的電暈損失值。但是傳統的采樣方式的采樣頻率大都相對較低，而導線在發生電暈的時候，會產生高頻的電暈脈沖，對研究導線的電暈特性具有重要的意義。

有關這方面的文獻報道例如申請號為200920107131.4的名為一種電暈電流測量裝置的實用新型專利，涉及一種電暈電流測量裝置，其特征在于：它包括一光電轉換模塊，光電轉換模塊由一高壓側信號調制裝置和一低壓側信號解調裝置組成，高壓側信號調制裝置的一端端口與一高壓電源連接，高壓電源給一與高壓側信號調制裝置另一端口串聯的一試驗用試品供電，高壓側信號調制裝置的輸出端通過光纖與低壓側信號解調裝置連接；高壓側信號調制裝置由一高壓側微電流/電壓變換單元與一高壓側信號調制單元串聯組成，具有獨立電源開關；低壓側信號解調裝置內置有一低壓側信號解調單元，并且低壓側信號解調裝置的外殼接地，具有獨立電源開關。此實用新型由于利用光電轉換技術，因此可以實現對高壓端電暈電流信號波形的傳輸和記錄。然而，該專利僅僅提供了一種可以實現對高壓端電暈電流進行測量的手段，其并沒有提供一種系統的、全面的測量和分析寬頻帶直流電暈電流進而得到分析電暈特性和起暈特性的思路。

有鑒于此，有必要提供一種用于直流試驗線段的寬頻帶電暈電流測量系統，可以實現電暈電流各個頻率成分的準確測量，進而為分析直流導線的電暈特性如電暈損失特性等提供支持，以滿足工業應用需要。

發明內容

本發明的目的是：提供一種試驗線段寬頻帶電暈電流測量系統，它測量準確度高，沒有絕緣問題，操作方便，不存在安全隱患，尤其能夠采集寬頻帶的電暈電流，分析電暈電流高頻成份，電壓信號通過高精度電阻分壓器結合高精度數據采集卡采集，通過?GPS同步授時，實現電流信號和電壓信號的同步采集，為分析其電暈電流的各種頻率的成分和直流導線的電暈損失特性打下基礎。

本發明所采用的技術方案是：一種用于直流試驗線段的寬頻帶電暈電流測量系統，其特征在于：包括高速同步采集模塊和高速無線傳輸網絡；

所述高速同步采集模塊包括電阻采樣單元、上位機采集單元，電阻分壓器、下位機采集單元；上位機采集單元包括高速數據采集卡、供電模塊以及GPS同步時鐘；下位機采集單元包括高速數據采集卡、供電模塊以及GPS同步時鐘；電阻采樣單元和上位機采集單元的高速數據采集卡通過同軸電纜連接，電阻分壓器和下位機采集單元通過同軸電纜連接；上位機采集單元和下位機采集單元通過無線網絡連接；

所述高速無線傳輸網絡包括兩塊無線網卡，一個無線路由器，通過TCP/IP協議建立無線局域網連接；

上位機采集單元和下位機采集單元接收安裝在自身的GPS同步時鐘的觸發信號，實現上位機采集單元和下位機采集單元的電流信號和電壓信號的同步采集，上位機采集單元通過無線網絡將電流信號傳輸到下位機采集單元，下位機采集單元接收上位機采集到的電流信號，得到寬頻帶的電暈電流信號。