直流輸電線路極性帶電識別裝置的製作方法
2023-05-29 22:46:26
專利名稱：直流輸電線路極性帶電識別裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種直流輸電線路極性帶電識別裝置，屬於電氣工程領域。
背景技術：
高壓直流輸電技術在遠距離大容量輸電、電力系統非同步聯網和海底電纜送電等方面具有獨特的優勢，作為交流輸電的有力補充，高壓直流輸電在世界範圍內得到了廣泛的應用，在我國21世紀「西電東送、南北互供、全國聯網」的能源和電力工業建設基本戰略的實施中更是具有廣闊的發展應用前景。因此，監測全線雙極輸電線路側極性、電壓和電流的變化情況，對於了解輸電線路的運行情況有著重要意義。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種能夠監測全線雙極輸電線路側極性和電壓的變化情況，對於了解輸電線路的運行情況有著重要意義的直流輸電線路極性帶電識別裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型通過電場檢測儀對直流輸電線路周圍合成場方向的測量，根據電場場強值和仿真計算得到的電場強度與導線電壓的關係，監測全線雙極輸電線路側極性和電壓的變化情況；具體是本實用新型主要由電場信息現場採集模塊、GSM/GPRS通信模塊和後臺服務程序模塊組成，所述電場信息現場採集模塊主要由一基於導體在電場中感應電荷的電場傳感器構成，該電場傳感器採集位置的電場大小和方向， 並傳給MCU微處理器，該MCU微處理器將數據傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊，所述GSM/ GPRS通信模塊通過GMS/GPRS網絡經過網關將數據傳送回中心平臺；所述的中心平臺(10) 接收採集的數據。所述的電場傳感器是基於導體在電場中感應電荷的原理，即電場傳感器的屏蔽電極與正負感應電極均為導電的多晶矽材料，當屏蔽電極向右振動，正感應電極會部分暴露於外電場之中，正感應電極上的感應電荷會增加，同時屏蔽電極會遮擋負感應電極的部分面積，負感應電極上的感應電荷會減少，當屏蔽電極周期性振動時，正負感應電極上就會產生大小相同，方向相反的感應電流，利用差分檢測電路，就可以檢測出感應電流的大小，從而實現外電場的探測。所述的電場信息現場採集模塊通過電池管理單元與太陽能電池板和可充鋰電池相連。所述電場傳感器安裝在導線到塔腿連線垂直於塔腿處下方約Im處。本實用新型試驗發現，該電場傳感器可以實現靜電場大小及方向、工頻電場和大氣電場的測量。本實用新型所述的電場信息現場採集模塊每隔1小時採集一次現場的電場信息， 並通過GPRS信道將採集信息傳送給後臺服務程序，後臺服務程序模塊主要將接收到的電場信息進行數學運算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉與否等信息。[0010]通過在輸電線路杆塔上安裝非接觸式的二維電場傳感器，可以測量該點一個方向上的電場的大小和方向；對安裝電場傳感器的杆塔進行建模仿真，使用有限元的方法計算傳感器所在那個方向的電場強度，獲得杆塔上改點的電場強度與導線上電壓的線性關係， 由這個線性關係，可以得出輸電線路上的電壓值。它具有結構簡單，使用方便、可靠，能夠監測全線雙極輸電線路側極性和電壓的變化情況，對於了解輸電線路的運行情況有著重要意義等特點。
圖1為本實用新型的系統總體構成圖。圖2為本實用新型的平行振動式電場傳感器工作原理圖。圖3為本實用新型的交錯振動式電場傳感器工作原理圖。圖4為本實用新型的電場傳感器的安裝位置圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作詳細的介紹本實用新型主要由電場信息現場採集模塊7、GSM/GPRS通信模塊6和後臺服務程序模塊組成，所述電場信息現場採集模塊7主要由一基於導體在電場中感應電荷的電場傳感器1構成，該電場傳感器1採集位置的電場大小和方向，並傳給MCU微處理器2，該MCU微處理器2將數據傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊6，所述GSM/GPRS通信模塊6通過GMS/GPRS網絡8經過網關9將數據傳送回中心平臺 10，所述的中心平臺(10)接收採集的數據。本實用新型所述的電場傳感器是基於導體在電場中感應電荷的原理，即電場傳感器的屏蔽電極與正負感應電極均為導電的多晶矽材料，當屏蔽電極向右振動，正感應電極會部分暴露於外電場之中，正感應電極上的感應電荷會增加，同時屏蔽電極會遮擋負感應電極的部分面積，負感應電極上的感應電荷會減少，當屏蔽電極周期性振動時，正負感應電極上就會產生大小相同，方向相反的感應電流，利用差分檢測電路，就可以檢測出感應電流的大小，從而實現外電場的探測。所述的電場信息現場採集模塊7通過電池管理單元3，採用太陽能電池板5和可充鋰電池4供電。所述電場傳感器1安裝在導線到塔腿連線垂直於塔腿處A下方約Im處，見圖3所示。本實施例用於直流輸電線路極性帶電識別包括以下步驟電場傳感器1每個小時採集位置的電場大小及方向，並傳給MCU微處理器2，MCU微處理器2將數據傳送到GSM/ GPRS通信模塊6，GSM/GPRS通信模塊6通過GMS/GPRS網絡8經過網關9將數據傳送回中心平臺10。中心平臺10接收採集的數據，進行數學運算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉與否等信息。正負極性判斷裝置7通過電池管理單元3，採用太陽能電池板5和可充鋰電池4供電。通過試驗驗證可以該裝置可以測量直流電壓。
權利要求1.一種直流輸電線路極性帶電識別裝置，其特徵在於它主要由電場信息現場採集模塊、GSM/GPRS通信模塊和後臺服務程序模塊組成，所述電場信息現場採集模塊(7)主要由一基於導體在電場中感應電荷的電場傳感器(1)構成，該電場傳感器(1)採集位置的電場大小和方向，並傳給MCU微處理器(2)，該MCU微處理器(2)將數據傳送至相連的GSM/GPRS 通信模塊(6 )，所述GSM/GPRS通信模塊(6 )通過GMS/GPRS網絡(8 )經過網關(9 )將數據傳送回中心平臺(10)；所述的中心平臺(10)接收採集的數據。
2.根據權利要求1所述的直流輸電線路極性帶電識別裝置，其特徵在於所述的電場信息現場採集模塊(7)通過電池管理單元(3)與太陽能電池板(5)和可充鋰電池(4)相連。
3.根據權利要求1所述的直流輸電線路極性帶電識別裝置，其特徵在於所述電場傳感器安裝在導線到塔腿連線垂直於塔腿處(A)下方約Im處。
專利摘要一種直流輸電線路極性帶電識別裝置，它主要由電場信息現場採集模塊、GSM/GPRS通信模塊和後臺服務程序模塊組成，所述電場信息現場採集模塊主要由一基於導體在電場中感應電荷的電場傳感器構成，該電場傳感器採集位置的電場大小和方向，並傳給MCU微處理器，該MCU微處理器將數據傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊，所述GSM/GPRS通信模塊通過GMS/GPRS網絡經過網關將數據傳送回中心平臺；所述打的中心平臺接收採集的數據，進行數學運算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉與否等信息，並構成所述的後臺服務程序模塊；它具有結構簡單，使用方便、可靠，能夠監測全線雙極輸電線路側極性和電壓的變化情況，對於了解輸電線路的運行情況有著重要意義等特點。
文檔編號G01R19/14GK202119821SQ20112018463
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年4月19日
發明者馮華, 張勇, 張彩友, 曾東, 毛琳明, 王法, 許金明 申請人:嘉興電力局