[發(fā)明專利]波分復(fù)用式非接觸輸電線路電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510767460.1
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105606870A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊慶;韓睿;司馬文霞;孫尚鵬;袁濤;劉通;何彥宵
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓輸電線路電壓監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國電力已經(jīng)進(jìn)入大機組、大電網(wǎng)、超高壓和信息化、自動化的新階段。電 力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行直接關(guān)系到人們的生產(chǎn)和生活質(zhì)量，關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展和進(jìn)步。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)事故，不僅會造成經(jīng)濟(jì)損失，還會影響人民的正常 生活，危及公共安全，造成嚴(yán)重的社會問題。從各國實際運行情況來看，由于雷 電引起的電力系統(tǒng)故障占全年故障的40％-70％，是輸電線路安全穩(wěn)定運行的主 要危害。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的不斷提高，隨之而來的是大量高桿塔不斷涌現(xiàn)， 使得輸電線路更易成為雷擊目標(biāo)，輸電線路的防雷問題更加突出。目前對于輸電 系統(tǒng)過電壓監(jiān)測的系統(tǒng)大部分安裝在變電站內(nèi)部，由于雷電波經(jīng)過長距離傳輸?shù)? 變電站內(nèi)部時，經(jīng)過線路損耗，平行導(dǎo)線耦合削弱，各種設(shè)備的防雷保護(hù)，以及 復(fù)雜的折返射和變電站內(nèi)復(fù)雜的電磁環(huán)境影響，監(jiān)測系統(tǒng)所記錄的雷電數(shù)據(jù)并不 是第一手?jǐn)?shù)據(jù)，難以滿足輸電線路防雷保護(hù)需求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種波分復(fù)用式非接觸輸電線路電壓在 線監(jiān)測系統(tǒng)，不受環(huán)境溫度變化影響，與一次電力設(shè)備隔離，測量精度高，信號 傳輸與接收簡便，在輸電線路電壓監(jiān)測現(xiàn)場不需要電源供應(yīng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

波分復(fù)用式非接觸輸電線路電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括

多波長激光收發(fā)裝置，用于輸出和接收激光；

控制端波長分割復(fù)用器，用于將多波長激光收發(fā)裝置輸出的不同波長的激 光耦合至一條光纖中傳輸；

監(jiān)測端解復(fù)用器，用于接收控制端波長分割復(fù)用器輸出的激光并還原為不 同波長的多路激光輸出；

用于設(shè)置在輸電線路電壓監(jiān)測點的至少一個電壓傳感器，所述電壓傳感器 包括非接觸電壓感應(yīng)單元和光電轉(zhuǎn)換單元，所述非接觸電壓感應(yīng)單元，用于感 應(yīng)輸電線路電壓并加載到光電轉(zhuǎn)換單元；所述光電轉(zhuǎn)換單元，接收監(jiān)測端解復(fù) 用器輸出的激光，將非接觸電壓感應(yīng)單元感應(yīng)到的電壓信號加載到激光中；

監(jiān)測端波長分割復(fù)用器，接收電壓傳感器輸出的多路激光，耦合至一條光 纖中傳輸；

控制端解復(fù)用器，接收監(jiān)測端波長分割復(fù)用器輸出的激光并還原為不同波 長的多路激光輸出到多波長激光收發(fā)裝置；

數(shù)據(jù)采集裝置，根據(jù)多波長激光收發(fā)裝置獲取的信號，獲得監(jiān)測點的電壓 數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述非接觸電壓感應(yīng)單元和光電轉(zhuǎn)換單元封裝于金屬屏蔽外殼內(nèi) 的。

進(jìn)一步，所述非接觸電壓感應(yīng)單元為感應(yīng)金屬板。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點：

本系統(tǒng)通過非接觸式電壓感應(yīng)技術(shù)，與一次設(shè)備不存在電連接，安全性高， 便于維護(hù)。

本系統(tǒng)前端的非接觸式輸電線路電壓傳感器，體積小，便于安裝，測量精度 高，穩(wěn)定性好，信號傳輸簡易，適合產(chǎn)品批量推廣。

本系統(tǒng)通過光電轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)了信號的電光轉(zhuǎn)換，使得信號傳輸過程中不受 無用電磁干擾的影響，且測量精度高，響應(yīng)速度快。

本系統(tǒng)通過波分復(fù)用的方式實現(xiàn)前端傳感器與后端激光收發(fā)裝置的有效互 聯(lián)，便于同時監(jiān)測多相線路電壓。

附圖說明

圖1示出了波分復(fù)用式非接觸輸電線路電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了電壓傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了光電轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了光電轉(zhuǎn)換單元除準(zhǔn)直器外的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的具體 實施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

參見圖1-4，本實施例的波分復(fù)用式非接觸輸電線路電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)， 包括

多波長激光收發(fā)裝置7，用于輸出和接收激光；

控制端波長分割復(fù)用器8，用于將多波長激光收發(fā)裝置7輸出的不同波長 的激光耦合至一條光纖中傳輸；本實施例中，控制端波長分割復(fù)用器8的輸出 端通過尾纖接入光纖耦合架空地線16的通道I，光纖耦合架空地線6的通道I 與監(jiān)測端解復(fù)用器9的輸入端連接。

監(jiān)測端解復(fù)用器9，用于接收控制端波長分割復(fù)用器8輸出的激光并還原 為不同波長的多路激光輸出；