[實用新型]一種基于相位調制的無源污閃監測系統

有效

• 申請號: 201721479376.0
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN207851216U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 李路明;張治國;易佳豪;顏哲昊
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力公司信息通信分公司;北京郵電大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R19/25
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本實用新型提供一種基于相位調制的無源污閃監測系統，包括電流采集模塊、信號傳輸模塊和信號處理模塊；所述電流采集模塊用于采集污閃電流，并將污閃電流傳入至信號傳輸模塊；所述信號傳輸模塊包括單模光纖和相位調制單元，所述單模光纖用于向信號處理模塊傳輸偏振光信號，所述相位調制單元的RF端接污閃電流，用于污閃電流調制到偏振光信號上；所述信號處理模塊用于解調出偏振光信號中的低頻電流信號，得到采集的污閃電流。通過相位調制單元將RF端接收的電信號調制到光載波上，光從相位調制單元射出后，就加載了低頻電流信號，再通過光纖，傳回與激光器位于同一端的信號處理模塊，無需供電，在惡劣天氣條件下具有更好的魯棒性且有效的提高了信號傳輸的距離。

技術領域

本實用新型涉及污閃電流監測技術領域，更具體地，涉及一種基于相位調制的無源污閃監測系統。

背景技術

電力是各個行業的基礎，也成為居民不可或缺的能源之一，隨著國內經濟的發展，輸電線路的總長度和電力輸送跨距也在不斷的增加，但我國幅員廣闊、地理條件復雜，因雷擊、大霧、污閃而引起的輸電線路跳閘事故也日益增多，絕緣子污閃是輸電線路經常發生的主要事故之一，給經濟造成巨大的損失。當發生污閃故障后必須找出故障并及時處理，防止引起更大的停電事故。

污閃指電力設備的電瓷表面，受到固體、液體或氣體等導電物質污染，在遇到霧、露和細雨時，電力設備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導電膜，使絕緣子的絕緣水平大大降低，在電力場作用下出現的強烈放電現象，污層電導增大，泄漏電流增加，便產生局部放電，在運行電壓下瓷件表面的局部放電可能發展成為電弧閃絡。電力系統發生污閃事故，往往會造成嚴重后果，引起多條高壓線路、多個變電所失電，甚至引起系統震蕩，從而造成電網崩潰，引起大面積停電，且恢復時間長。輸變電設備發生污閃將嚴重影響電力系統安全運行，因此，防止輸變電設備發生污閃已成為保證電力系統安全生產的重要工作。

近年來，我國工農業生產迅速發展，大氣污染加劇，輸電線路污閃問題日趨嚴重。根據測量的泄漏電流，結合環境條件，來判斷絕緣子表面污穢積聚過程，是監測外絕緣污穢的重要方法，是開展“狀態檢修”的實用手段。目前國內的一些污閃監測系統大多是通過電子式的傳感器采集電流，然后用GPRS等無線通信的方式將采集數據傳輸到控制中心。這種傳輸方式，存在以下兩個缺點：一，采集模塊是電子式，需要供電；二，GPRS等無線通信傳輸距離有限，當傳輸距離較長時，需要架設多個基站，雷雨天氣信號傳輸會遇到極大的困難。

實用新型內容

本實用新型提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種基于相位調制的無源污閃監測系統，解決了現有技術中污閃電流監測系統需要實時供電，且電信號傳輸距離短、無法適應惡劣天氣等問題。

根據本實用新型的一個方面，提供一種污閃監測系統，包括電流采集模塊、信號傳輸模塊和信號處理模塊；

所述電流采集模塊用于采集污閃電流，并將污閃電流傳入至信號傳輸模塊；

所述信號傳輸模塊包括單模光纖和相位調制單元，所述單模光纖用于向信號處理模塊傳輸偏振光信號，所述相位調制單元的RF端接污閃電流，用于污閃電流調制到偏振光信號上；相位調制單元

所述信號處理模塊用于解調出偏振光信號中的低頻電流信號，得到采集的污閃電流。

作為優選的，所述電流采集模塊包括集流環；所述集流環用于將待監測桿塔上絕緣子串中的靠地絕緣子短路，將通過絕緣子串的污閃電流導出至相位調制單元的RF端。

作為優選的，所述相位調制單元包括90:10的一分二耦合器和50：50的一分二耦合器，所述偏振光經過所述90:10的一分二耦合器分為兩路光，一路作為參考光，另一路與電流采集模塊連接，用于傳輸信號光；信號光和參考光通過50：50的一分二耦合器合波，并通過單模光纖傳輸至信號處理模塊。