[實用新型]一種地線融冰行波電流采樣裝置

有效

• 申請號: 201521007180.2
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN205263187U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 徐望圣;楊澤明;田應福;李三;張國清
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司貴陽局;武漢三相電力科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及地線融冰技術領域，特別涉及一種地線融冰行波電流采樣裝置。

背景技術

行波(travellingwave)，即平面波在傳輸線上的一種傳輸狀態，其幅度沿傳播方向按指數規律變化，相位沿傳輸線按線性規律變化。從相鄰時刻t1和t1+△t進行考察，可以發現波形隨時間的增長而向傳輸線的終端移動。

利用行波進行故障測距的方法早在20世紀50年代就已被提出，并在實際中得到應用。70年代末，G.W.Swift等指出了行波頻率與故障距離之間的關系。1983年，P.A.Crossly等人提出了利用相關算法計算行波傳播時間進而求得故障距離，通過對故障距離和被保護線路長度的比較決定保護是否動作的行波距離保護方案。

1989年，我國學者根據輸電線路故障行波的特征，提出了行波特征鑒別式距離保護，該保護首先利用行波的特征，判斷出故障發生的區間，若判斷為正方向區內故障，再進一行波特征鑒別式距離保護。

目前針對通過行波測量輸電線路中故障點的方法主要分為兩種：

其一，行波相關法

行波相關法所依據的原理是向故障點運動的正向電壓行波與由故障點返回的反向電壓行波之間的波形相似,極性相反,時間延遲△t對應行波在母線與故障點往返一次所需要的時間。對二者進行相關分析,把正向行波倒極性并延遲△t時間后,相關函數出現極大值。

這種方法也存在對故障點的反射波和對側母線端反射波在故障點的透射波加以區分的問題。由于在一些故障情況下存在對側端過來的透射波,它們會與故障點發生的反射波發生重疊,從而給相關法測距帶來很大困難。

另一，高頻行波法

高頻行波法與其他行波法不同的是,它提取電壓或電流的高頻行波分量,然后進行數字信號處理,再依據A型行波法進行故障測距。這種方法根據高頻下母線端的反射特性,成功的區分了故障點的反射波和對側母線端反射波在故障點的透射波。

不論是行波相關法，還是高頻行波法對輸電線路中故障點的測量，其前提均是優選取得輸電線路中的行波電路，而行波電流的取得主要是依靠耦合的行波電流采集裝置。

在輸電線路融冰領域中，判斷是否需要對地線進行融冰，需要優選地檢測地線是否存在履冰的故障點，而履冰的故障點的測量即是依靠行波電流來進行檢測。

現有的行波定位技術能夠利用故障時發出的行波信號進行故障點定位，但是由于直流融冰施加電壓較低，且絕緣地線故障包括金屬性接地與非金屬性接地，因此其故障行波電流信號幅值范圍很廣，對傳感器提出較高的要求，傳統的輸電線路中的行波電流采集裝置，難以在此適用。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服或減緩至少上述缺點中的部分，特此提供一種地線融冰行波電流采樣裝置，其包括：

正向耦合線圈，與地線耦合；

反向耦合線圈，與地線耦合；

差分/比例復用電路，具有兩輸入端和一輸出端；

正向高增益積分信號轉換電路，其輸入端與正向耦合線圈耦接，輸出端通過開關電路與差分/比例復用電路的一輸入端耦接；

反向高增益積分信號轉換電路，其輸入端與反向耦合線圈耦接，輸出端與差分/比例復用電路的另一輸入端耦接；

信號處理電路，其輸入端與差分/比例復用電路的輸出端耦接，輸出端耦接開關電路的控制端。

優選地，所述信號處理電路包括A/D轉換電路和信號處理器，所述A/D轉換電路的輸入端與差分/比例復用電路耦接，其輸出端耦接信號處理器，所述信號處理器與開關電路的控制端耦接。

進一步，所述信號處理器為DSP，所述DSP通過FIFO與A/D轉換器通訊。

優選地，所述正向高增益積分信號轉換電路包括第一放大器，所述第一放大器的反相輸入端通過第一電阻與其輸出端耦接，其輸出端通過第二電阻接地，所述正向耦合線圈的兩端分別耦接所述第一放大器的正相輸入端和反相輸入端。

優選地，所述反向高增益積分信號轉換電路包括第二放大器，所述第二放大器的反相輸入端通過第三電阻與其輸出端耦接，其輸出端通過第四電阻接地，所述反向耦合線圈的兩端分別耦接所述第二放大器的正相輸入端和反相輸入端。