CN105021918B - 输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，包括综合侧向支架、调速风机、测温热电偶束、数据采集和处理系统、燃料床底部支架、安装在燃料床底部支架顶面的燃料床基体、设置在燃料床基体上的可燃气火源装置和电热板火源装置、与可燃气火源装置连接的气源，综合侧向支架的前端设置调速风机，综合侧向支架的后端设置测温热电偶束，调速风机的出风口面向测温热电偶束，调速风机和测温热电偶束均位于可燃气火源装置和电热板火源装置的上方，测温热电偶束的信号输出端连接数据采集和处理系统的数据采集端。本发明可以突出火源工况，调整其种类、强度和模式，有利于探讨不同火源状况作用下输电线路被诱发闪络的作用模式和机理。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路技术领域，具体涉及一种输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统。
背景技术
近几年来，全国范围内输电线路因山火引起的跳闸停电停运事故越来越多，甚至出现电网瓦解，严重威胁到电力系统的安全和可靠性。然而，山火诱发输电线路闪络的作用模式和机理仍存在大量未知区域。并非输电线路下面或周围发生的所有山火都能使其跳闸，这是因为山火强度、燃料种类、燃烧时间等因素均会影响跳闸能否发生。目前国内外学者几乎未开展多种燃烧场景下不同火源状况对输电线路空气击穿特性的影响研究，也基本未建立有关试验装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，该系统可以突出火源工况，调整其种类、强度和模式，有利于探讨不同火源状况作用下输电线路被诱发闪络的作用模式和机理。
为解决上述技术问题，本发明公开的一种输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，它包括综合侧向支架、调速风机、测温热电偶束、数据采集和处理系统、燃料床底部支架、安装在燃料床底部支架顶面的燃料床基体、设置在燃料床基体上的可燃气火源装置和电热板火源装置、与可燃气火源装置连接的气源，其中，所述综合侧向支架的前端固定在燃料床基体的一侧，所述综合侧向支架的前端设置调速风机，综合侧向支架的后端设置测温热电偶束，所述调速风机的出风口面向测温热电偶束，所述调速风机和测温热电偶束均位于可燃气火源装置和电热板火源装置的上方，所述测温热电偶束的信号输出端连接数据采集和处理系统的数据采集端。
上述技术方案中，它还包括变频调压器，所述变频调压器的信号输出端连接电热板火源装置的控制端。
上述技术方案中，所述燃料床基体的一侧通过转轴与燃料床底部支架顶面铰接。
本发明的有益效果：
本发明通过以上设计，可实现在一定大气条件下，探索220kV输电线路下方非均匀电场中不同强度不同种类的火源和不同风速、不同坡度等影响因素下空气击穿特性，本发明可根据需要设计多种实验场景、灵活调节实验条件，可实现不同燃料、不同火源、不同风速、不同坡度、(燃料/火源/风速/坡度)两两组合等至少6种山火模拟条件下燃烧场景，为山火诱发输电线路闪络试验模拟研究提供不同工况下的燃烧场景。并通过温热电偶束测定火源(火羽流)中心位置温度场分布，并可与数据采集和处理系统相接进行汇总和分析，为多种燃烧场景下不同火源状况对输电线路空气击穿特性的影响研究提供了准确有效的数据支持。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明中可燃气火源装置部分的结构示意图；
图3为本发明中燃料床基体的俯视结构示意图；
图4为本发明中燃料床基体调整角度后的示意图。
其中，1—燃料床底部支架、2—燃料床基体、3—可燃气火源装置、4—电热板火源装置、5—变频调压器、6—气源、7—综合侧向支架、8—调速风机、9—测温热电偶束、10—数据采集和处理系统、11—转轴、12—燃料床伸缩支撑杆、13—燃料表面固定网架。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明的输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，如图1～4所示，它包括综合侧向支架7、调速风机8、测温热电偶束9、数据采集和处理系统10、燃料床底部支架1、安装在燃料床底部支架1顶面的燃料床基体2、设置在燃料床基体2上的可燃气火源装置3和电热板火源装置4、设置在燃料床基体2上并位于可燃气火源装置3和电热板火源装置4上方的燃料表面固定网架13、与可燃气火源装置3连接的气源6，其中，所述综合侧向支架7的前端固定在燃料床基体2的一侧，所述综合侧向支架7的前端设置调速风机8，综合侧向支架7的后端设置测温热电偶束9，所述调速风机8的出风口面向测温热电偶束9，所述调速风机8和测温热电偶束9均位于燃料表面固定网架13的上方，所述测温热电偶束9的信号输出端连接数据采集和处理系统10的数据采集端。
上述技术方案中，调速风机8可对燃料表面施加强制对流，可调整经过燃料表面的气流速度，用以产生不同强度的火源，模拟不同火源强度的山火燃烧场景。
上述技术方案中，燃料表面固定网架13用于对可燃气火源装置3和电热板火源装置4进行保护，防止可燃气火源装置3和电热板火源装置4被异物损伤。并起到对火势的调理作用。
上述技术方案中，所述测温热电偶束9有多个，多个测温热电偶束9沿综合侧向支架7高度方向均匀设置在综合侧向支架7的后端。多个测温热电偶束9能测量离火源不同高度处的温度情况。使技术人员能对输电线路安装的安全高度进行研究。
上述技术方案中，所述气源6内包括甲烷与空气的混合气体，或者丙烷与空气的混合气体。变频调压器5的信号输出端连接电热板火源装置4的控制端。本发明设计了可燃气火源装置3和电热板火源装置4两套火源装置，技术人员根据山火模拟研究需要选择开启可燃气火源装置3或电热板火源装置4，其中，电热板火源装置4可根据山火模拟研究需要通过变频调压器5调整火源功率，可燃气火源装置3可根据山火模拟研究需要选择气源6供气为甲烷与空气的混合气体或者丙烷与空气的混合气体。
上述技术方案中，所述燃料床基体2的一侧通过转轴11与燃料床底部支架1顶面铰接。本发明的燃料床伸缩支撑杆12的一端用于顶住燃料床基体2的底面，燃料床伸缩支撑杆12的另一端用于顶住燃料床底部支架1的顶面。技术人员根据山火模拟研究需要将燃料床基体2与燃料床底部支架1之间的夹角进行调整，一般的调整范围为0～60°，当燃料床基体2调整到需要的角度后通过燃料床伸缩支撑杆12进行支撑(根据燃料床基体2与燃料床底部支架1之间夹角的不同将燃料床伸缩支撑杆12调整到对应的长度)，该设计使得燃料床基体2与水平面的夹角可调，能模拟不同坡度的山火燃烧场景。提高了山火燃烧模拟试验的真实性。
上述技术方案中，综合侧向支架7的后端固定在燃料表面固定网架13中心位置，所述测温热电偶束9位于燃料床基体2中心的正上方。此设计使得燃料床基体2在模拟不同坡度的山火燃烧场景时，调速风机8和测温热电偶束9与火源的位置保持不变，保证了模拟试验的准确性。
上述技术方案中，所述燃料床基体2的板材为硅酸盐防火板。可耐受1000℃的火源。
上述技术方案中，所述综合侧向支架7前端与后端之间的距离为1～2米。此设计限制了调速风机8与测温热电偶束9之间的垂直距离，保证了调速风机8调整的火源强度被测温热电偶束9准确的感应到，保证了山火燃烧模拟试验的效果。
本发明使用时：技术人员根据实际模拟需要，打开可燃气火源装置3或电热板火源装置4(根据需要通过可燃气火源装置3的调节开关或变频调压器5调整火源的强度)，并将调速风机8打开，根据需要调节调速风机8的风速，此时每个测温热电偶束9测量离火源不同高度处的温度情况，并将结果发送给数据采集和处理系统10进行输电线路山火跳闸试验数据分析。另外，技术人员还可以根据山火模拟研究需要将燃料床基体2与燃料床底部支架1之间的夹角进行调整，一般的调整范围为0～60°，当燃料床基体2调整到需要的角度后通过燃料床伸缩支撑杆12进行支撑，这样既可模拟不同坡度的山火燃烧场景。提高了山火燃烧模拟试验的真实性。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，其特征在于：它包括综合侧向支架(7)、调速风机(8)、测温热电偶束(9)、数据采集和处理系统(10)、燃料床底部支架(1)、安装在燃料床底部支架(1)顶面的燃料床基体(2)、设置在燃料床基体(2)上的可燃气火源装置(3)和电热板火源装置(4)、与可燃气火源装置(3)连接的气源(6)，其中，所述综合侧向支架(7)的前端固定在燃料床基体(2)的一侧，所述综合侧向支架(7)的前端设置调速风机(8)，综合侧向支架(7)的后端设置测温热电偶束(9)，所述调速风机(8)的出风口面向测温热电偶束(9)，所述调速风机(8)和测温热电偶束(9)均位于可燃气火源装置(3)和电热板火源装置(4)的上方，所述测温热电偶束(9)的信号输出端连接数据采集和处理系统(10)的数据采集端；
所述测温热电偶束(9)有多个，多个测温热电偶束(9)沿综合侧向支架(7)高度方向均匀设置在综合侧向支架(7)的后端；
所述燃料床基体(2)的一侧通过转轴(11)与燃料床底部支架(1)顶面铰接；
它还包括燃料床伸缩支撑杆(12)，所述燃料床伸缩支撑杆(12)的一端用于顶住燃料床基体(2)的底面，燃料床伸缩支撑杆(12)的另一端用于顶住燃料床底部支架(1)的顶面。
2.根据权利要求1所述的输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，其特征在于：它还包括设置在燃料床基体(2)上并位于可燃气火源装置(3)和电热板火源装置(4)上方的燃料表面固定网架(13)，所述调速风机(8)和测温热电偶束(9)均位于燃料表面固定网架(13)的上方。
3.根据权利要求1所述的输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，其特征在于：它还包括变频调压器(5)，所述变频调压器(5)的信号输出端连接电热板火源装置(4)的控制端。
4.根据权利要求1所述的输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，其特征在于：所述燃料床基体(2)的板材为硅酸盐防火板。
5.根据权利要求1所述的输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，其特征在于：所述气源(6)内包括甲烷与空气的混合气体，或者丙烷与空气的混合气体。
6.根据权利要求2所述的输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，其特征在于：综合侧向支架(7)的后端固定在燃料表面固定网架(13)中心位置，所述测温热电偶束(9)位于燃料床基体(2)中心的正上方。
7.根据权利要求2所述的输电线路山火跳闸试验平台火源测试系统，其特征在于：所述综合侧向支架(7)前端与后端之间的距离为1～2米。
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Effective date of registration: 20160929 Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant after: State Grid Corporation of China Applicant after: STATE GRID SHANXI ELECTRIC POWER CO., LTD. Applicant after: Yangquan Electric Power Supply Company of Shanxi Electric Power Company Applicant after: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute Address before: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant before: State Grid Corporation of China Applicant before: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute |
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| GR01 | Patent grant | ||
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