[發(fā)明專利]高壓輸電導(dǎo)線弧垂測量裝置及測量弧垂的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310261898.3
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103344170A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃新波;張曉偉;趙隆;魏旭;張亞維;張燁
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓輸電導(dǎo)線弧垂測量裝置，本發(fā)明還涉及上述高壓輸電導(dǎo)線弧垂測量裝置測量弧垂的方法。

背景技術(shù)

高壓輸電導(dǎo)線弧垂是線路安全運行的重要指標(biāo)，導(dǎo)線弧垂的大小應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，如果導(dǎo)線的弧垂不符合規(guī)定的要求，過大或過小都可能因?qū)Ь€應(yīng)力超過允許值而造成斷線接地故障，甚至破壞架設(shè)導(dǎo)線的桿塔結(jié)構(gòu)或風(fēng)吹擺線造成相間短路，產(chǎn)生電弧、電火花引燃周圍可燃物。

近年來，由于用電負(fù)荷的急劇增長，許多輸電線路為了提高輸送能力，將導(dǎo)線最高運行允許溫度從70°C提高到80°C，這時輸電線路弧垂就成為主要的制約因素，需要對輸電線路弧垂進(jìn)行校驗或?qū)崟r監(jiān)測，以確保輸電線路運行和被跨越設(shè)備的安全。

目前，人們針對輸電線路弧垂的測量和實時監(jiān)測提出了多種方法，傳統(tǒng)的輸電線路弧垂測量方法主要有：適于地形比較平坦區(qū)域的中點高度法、以及適于山地與高山大嶺架線的角度法和馳度板觀測法，但這些測量方法工作量大，有時還與測量工作人員的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。另外，還有通過張力或傾角測量弧垂、利用導(dǎo)線溫度測量弧垂、以及通過應(yīng)力測弧垂等，但是這些方法操作不方便、測量參數(shù)多，造成測得的弧垂精確度較低。因此，深入研究對輸電線路弧垂進(jìn)行精確的實時監(jiān)測有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高壓輸電導(dǎo)線弧垂測量裝置，能長期、實時監(jiān)測高壓輸電線路的弧垂變化，并且能將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_監(jiān)測中心，便于及時了解高壓輸電線路的弧垂變化，確保電力線路安全運行。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述高壓輸電導(dǎo)線弧垂測量裝置測量弧垂的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，高壓輸電導(dǎo)線弧垂測量裝置，包括有測量裝置殼體，測量裝置殼體設(shè)置于輸電導(dǎo)線上，測量裝置殼體表面分別設(shè)置有雷達(dá)波導(dǎo)口、無線射頻天線，測量裝置殼體內(nèi)包括有監(jiān)測裝置主控單元，監(jiān)測裝置主控單元包括有中央處理單元，中央處理單元通過導(dǎo)線分別連接有雷達(dá)傳感器單元、電源供電單元，中央處理單元還通過通信模塊分別與輸電桿塔上的數(shù)據(jù)監(jiān)測終端、監(jiān)控中心的通訊設(shè)備連接。

本發(fā)明的特點還在于，

測量裝置殼體設(shè)置于輸電導(dǎo)線弧垂最大處；測量裝置殼體采用鐵質(zhì)或合金制成。

測量裝置殼體表面設(shè)置的雷達(dá)波導(dǎo)口為喇叭狀，雷達(dá)波導(dǎo)口對著測量物體。

通信模塊采用具有自組網(wǎng)功能的ZigBee模塊或RF射頻模塊。

雷達(dá)傳感器單元包括有通過導(dǎo)線依次連接的A/D轉(zhuǎn)換單元及微波雷達(dá)測距傳感器。

電源供電單元包括有電源控制電路單元，電源控制電路單元分別通過導(dǎo)線連接有充放蓄電池、導(dǎo)線感應(yīng)取電單元。

導(dǎo)線感應(yīng)取電單元采用卡口式。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，高壓輸電導(dǎo)線弧垂測量裝置測量弧垂的測量方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、將測量裝置殼體設(shè)置于輸電導(dǎo)線上弧垂最大處；

步驟2、利用雷達(dá)傳感器單元將采集到的弧垂信息傳遞給中央處理單元：

步驟3、利用中央處理單元內(nèi)的輸電導(dǎo)線弧垂算法模塊進(jìn)行計算，獲得輸電導(dǎo)線的弧垂值。

本發(fā)明另一技術(shù)方案的特點還在于，

步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.1、利用雷達(dá)傳感器單元內(nèi)的微波雷達(dá)傳感器采集輸電導(dǎo)線弧垂信息模擬信號，并將輸電導(dǎo)線弧垂信息模擬信號傳遞給A/D轉(zhuǎn)換單元；

步驟2.2、經(jīng)步驟2.1，A/D轉(zhuǎn)換單元將輸電導(dǎo)線弧垂信息模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；

步驟2.3、A/D轉(zhuǎn)換單元將步驟2.2中的數(shù)字信號傳送至中央處理單元。

步驟3具體按照以下步驟實施：

步驟3.1、利用中央處理單元內(nèi)設(shè)置的輸電導(dǎo)線弧垂算法模塊和步驟2得到的輸電導(dǎo)線弧垂信息計算出輸電導(dǎo)線的弧垂值L，具體按照以下算法實施：

L=Cfb2ΔfT;]]>

式中，f_b為差頻，△f為調(diào)頻范圍，T為調(diào)制周期，C為電磁波傳播速度。