[發明專利]一種對高壓輸電線路電暈電流進行測量的裝置

有效

• 申請號: 201610833629.3
• 申請日: 2016-09-19
• 公開（公告）號: CN106645865B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 劉元慶;于輝杰;袁海文;陸家榆;呂建勛;魏厚震;李煉煉;楊慶華;鄧義茂;鞠勇;趙明敏
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;北京航空航天大學;國網浙江省電力公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/12
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 方艷輝

本發明公開了一種對高壓輸電線路電暈電流進行測量的裝置，所述裝置包括：電暈籠、電阻傳感器、過壓保護模塊、通斷控制器、光電轉換單元、數據采集卡和供電單元，在所述電暈籠的籠體側串聯電阻傳感器；所述電阻傳感器與過壓保護模塊并聯；所述過壓保護模塊連接通斷控制器，能夠有效避免電暈籠產生瞬時高壓放電對數據采集卡的破壞；所述通斷控制器和數據采集卡均通過數據線與光電轉換單元連接并進行數據交換；所述光電轉換單元用于光信號和電信號之間的轉換；所述供電單元分別與數據采集卡和光電轉換單元電連接，為數據采集卡和光電轉換單元提供直流電源。

技術領域

本發明涉及輸電線路測量技術領域，并且更具體地，涉及一種對高壓輸電線路電暈電流進行測量的裝置、系統及方法。

背景技術

電暈籠本身是一個截面為方形或者圓形的同心網狀金屬籠，籠體與大地相接，用來模擬大地。由于線和籠間的距離較線和大地間的距離近，在導線上施加較低的電壓等級，可使導線表面的場強達到較高電壓等級的實際輸電線路的表面場強水平，從而表現出高電壓等級下輸電線路導線的電暈特性。電暈籠可用于對超、特高壓輸電線路的電暈損耗、無線電干擾、可聽噪聲等電暈特性、電暈起始電壓、電場分布和離子電流密度分布等內容的研究。通過調整實驗的條件，例如改變導線分裂數和高度、極間距、導線表面狀況例如，落灰和積污程度、氣壓、濕度、溫度以及模擬各種環境因素，可研究這些因素對輸電線路電暈特性的影響。

隨著中國輸電線路電壓等級的提高以及特高壓直流輸電工程的投入運行，輸電線路電暈損耗和由電暈造成的電磁環境問題日益突出。因此，輸電線路電暈特性的研究，對于保障輸電線路安全經濟運行具有重要意義。高壓輸電線路電暈損耗和電磁環境的源頭為導線的電暈放電，而表征電暈放電最直接的物理量是電暈電流。目前國內針對高壓直流輸電線路電暈損耗/電暈電流的測量問題，有電橋電路法、耦合天線法、功率表法、取樣電阻傳感器等多種方法，但這些方法分別存在操作不便，存在安全隱患、無法在不同氣候下實現長時間在線測量、很難實現多點同步測量及無法測量電暈電流的瞬態波形的問題。

另外，以往的高壓輸電線路電暈電流測量裝置均位于超/特高壓側，因而需要解決由于高電壓環境所帶來的一系列問題，如高電壓環境下的傳感器自身放電問題、高電壓環境下測量裝置和通訊線路的自身放電問題、高電壓環境下的供電問題、高電壓環境下弱電信號的高速測量和傳輸問題等等。中國電力科學研究院和北京航空航天大學聯合研制成功了特高壓直流輸電線路寬頻域電暈電流測量系統，解決了上述問題，取得了國際領先級的研究成果。但其缺點是其實現過程較為復雜，測量裝置的價格較為昂貴，在技術推廣應用上有一定難度。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種對高壓輸電線路電暈電流進行測量的裝置，所述裝置包括：電暈籠、電阻傳感器、過壓保護模塊、通斷控制器、光電轉換單元、數據采集卡和供電單元。優選地，在所述電暈籠的籠體側串聯電阻傳感器以對電暈電流進行測量；所述電阻傳感器與過壓保護模塊并聯；所述過壓保護模塊連接通斷控制器，用于在電暈籠產生瞬時高壓放電時保護數據采集卡；所述通斷控制器和數據采集卡均通過數據線與光電轉換單元連接并進行數據交換；所述光電轉換單元用于光信號和電信號之間的轉換；所述供電單元分別與數據采集卡和光電轉換單元電連接，為數據采集卡和光電轉換單元提供直流電源。

優選地，所述電暈籠為同心網狀金屬籠，所述電暈籠包括外層網和內層網；其中外層網接地，用于屏蔽來自外界的干擾；內層網用來測量高壓輸電線路的電暈效應；所述電阻傳感器的一端連接電暈籠內層網，另一端接電暈籠外層網。

優選地，其中所述電暈籠的內層網與電暈籠的外層網之間設置有絕緣支座。

優選地，其中所述電暈籠的內層網包括測量段和位于測量段兩側的防護段；防護段接地，用來屏蔽電暈籠端部引起的端部效應，測量段用來收集高壓輸電線路的電暈效應數據。

優選地，其中所述電暈籠的內層網分為多個分段，每個分段之間絕緣并用方便拆卸的金屬條連接。