[實用新型]特高壓直流輸電線合成場強測量裝置

有效

• 申請號: 201320367295.7
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN203287440U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 楊帆;王曉宇;張莉;劉澤輝;何為
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本實用新型涉及一種合成場強測量裝置，特別涉及一種特高壓直流輸電線合成場強測量裝置。

背景技術

“十二五”期間我國將加快特高壓電網為骨架的智能電網建設。特高壓輸電網的建設也帶來了新的問題，包括特高壓的絕緣材料與技術、特高壓直流輸電線路的電磁干擾等問題。直流輸電線路運行后，使空間總的電場強度增加，從而產生更強的電磁干擾，包括對周圍設備的電磁干擾以及對人與生物的影響。隨著公眾的健康意識和環保意識的不斷提高，公眾對電磁環境污染問題越來越重視，對政府部門加強電磁環境監管的要求也越來也強烈。

與交流輸電線路相比，直流輸電線路與設備對周圍設備的電磁干擾比交流線路更為復雜，特別是其合成場強還受地電位、運行方式（單極或雙極）的影響。現有研究表明，地電位的大小會影響直流輸電線合成場強的分布。因此，直流輸變電設備的電磁干擾評估標準不同于交流輸變電設備。很多國家制定了直流輸電線路的電磁環境標準限值。俄羅斯規定普通人群在線下活動的時間不超過8小時，電場強度限值為15kV/m；美國規定直流輸電線路地面最大電場強度限值為15kV/m，日本環境理事會規定為9kV/m；我國也展開了相關的研究，出版了電力行業標準DL436-2005《高壓直流架空送電線路技術導則》、DL/T?275-2012?《±800kV特高壓直流換流站電磁環境限值》，分別規定了直流線路下地面及換流站地面最大合成電場強度不應超過30kV/m。

針對直流輸變電工程將要面臨的電磁環境問題，本實用新型研究特高壓直流輸電線合成場強測量裝置及測量方法，檢測特高壓直流輸電線周圍合成場強的大小。

發明內容

針對上述現有問題，本實用新型提供了一種特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，它能夠在線檢測，具有很大的實用價值。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的：特高壓直流輸電線合成場強測量裝置，包括微控制器、場磨傳感器、電流信號變換電壓信號電路、帶通濾波、可變增益放大器、A/D轉換器、電機驅動電路、接收器、D/A轉換器、通信模塊和存儲模塊；其中，所述場磨傳感器包括由靜片和動片組成的葉片、直流電機、MR編碼器和齒輪箱。

微控制器控制D/A轉換器輸出至少兩路相互獨立的模擬電壓信號，其中一路模擬電壓信號輸入電機驅動電路，經電機驅動電路功率放大后，控制直流電機的轉速，直流電機驅動齒輪箱運轉，齒輪箱驅動葉片中的動片旋轉；另一路模擬電壓信號輸入可變增益放大器，控制可變增益放大器的放大倍數。

MR編碼器測量直流電機的轉速信號，并將直流電機的轉速信號傳送給接收器，接收器通過RS232接口與微控制器通信。

電流信號變換電壓信號電路將葉片中靜片上的電流信號轉換成電壓信號，再傳送給帶通濾波；電壓信號經帶通濾波消除干擾信號后，傳送給可變增益放大器；消除干擾信號的電壓信號經可變增益放大器信號放大后，傳送給A/D轉換器；A/D轉換器采樣電壓信號，并將采集的數值傳送給微控制器。

微控制器與存儲模塊連接，微控制器先將采集的數據存儲到微控制器片內高速存儲器，再存儲到存儲模塊。儲模塊采用SD卡。微控制器與通信模塊連接，便于與外部的其它設備通信。通信模塊包括RS232模塊、RS485模塊和無線通信模塊。

A/D轉換器采用單獨的A/D轉換芯片或微控制器內部的A/D轉換模塊。

D/A轉換器采用單獨的D/A轉換芯片或微控制器內部的D/A轉換模塊。

本實用新型能夠實現24小時在線監測特高壓直流輸電線合成場強，進而實現對直流輸變電設備電磁干擾的監測。特高壓直流輸電線合成場強測量裝置采用場磨傳感器，可以實現對測量點處的電場強度進行準確測量。裝置中的存儲模塊保障了測量數據的海量存儲。裝置中的通信模塊保障了測量裝置與后臺服務系統之間實時的海量通信管理。

附圖說明

圖1是本實用新型的裝置結構框圖；

圖2是本實用新型的電流信號變換電壓信號電路原理圖；

圖3是本實用新型的帶通濾波電路原理圖；

圖4是本實用新型的單通道變換差分通道電路原理圖；

圖5是本實用新型的可變增益放大電路原理圖；

圖6是本實用新型的D/A轉換器電路原理圖；

圖7是本實用新型的電機驅動電路原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。