CN105486947B - 基于碳纤维导线的线路故障检测方法 - Google Patents
基于碳纤维导线的线路故障检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105486947B CN105486947B CN201510844950.7A CN201510844950A CN105486947B CN 105486947 B CN105486947 B CN 105486947B CN 201510844950 A CN201510844950 A CN 201510844950A CN 105486947 B CN105486947 B CN 105486947B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- fibre wire
- method based
- detection method
- fault detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 10
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 8
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 4
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 8
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 carbon fiber compound Chemical class 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
- G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
- G01R31/3275—Fault detection or status indication
Abstract
本发明提供一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，获取碳纤维导线线路高压开关的参数，记录高压开关合闸、分闸线圈电流；通过分析合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线，判断高压开关的开关电气与机械特性是否正常；由变压器智能测控仪获取变压器实时的温度值，并将获取的温度值与预设的与变压器型号相对应的温度的设定值进行比较；获取导线弧垂，根据导线弧垂计算导线温度，结合获取的环境参数判断当前线路的运行工况。本发明实现了对输电线路运行工况的在线自动检测与控制。
Description
技术领域
本发明涉及电力输配电领域，具体涉及一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法。
背景技术
我国社会用户需求快速增长，电力短缺或将成为制约发展的瓶颈。要解决该问题，除加快电网规划建设以外，重要的途径就是通过技术改造和技术升级挖掘增效，根据运行环境实际情况、实时监测导线温度，核算线路载流量，对受限线路载流量进行精细管理，可有效提高架空线路实际输电容量。而导线温度实时、精确测量是实现输电线路增容的基础。现有测量装置一般安装在导线上，要达到在线监测的目的，信号必须用无线的方式，而且装置工作在高压电场、强磁场和高低温甚至冰雪雷雹等恶劣环境中，特殊的工作环境决定了其面临着诸多的技术问题，包括长期电源问题、抗干扰问题、信号传输方式等等。
公开号CN102288142的专利公开了一种接触导线在线自动检测系统设备，包括手提式程序逻辑电控系统、无线信号传输系统和数据储存分析打印系统，还包括微型气动测量探头总成和手提式微型化气控系统，能自动检测接触线在机车运行时与机车受电弓相对摩擦所产生的磨耗。这种检测设备需要多个电气、机械设备才能够实现，且不能用于高压线缆的在线监测。公开号为CN103323463的专利公开了一种碳纤维增强型复合导线芯表征的自动检测方法，生成具有周期变换的模板图像并将模板图像投射于纤维材料表面，由反射模版图像分析得到精确的纤维材料表征信息，该方法解决了对于碳纤维增强型复合电缆芯的表面检测只能依靠人工，造成检测效率低、准确率低的问题，实现了自动检测。但该方法需要的检测设备较复杂，不能实现对线路的在线监测。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明提供一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，用以实现对输电线路运行工况的在线自动检测与控制。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，包括如下步骤：
获取碳纤维导线线路高压开关的参数，记录高压开关合闸、分闸线圈电流；通过分析合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线，判断高压开关的开关电气与机械特性是否正常，若判断结果为非正常，则进行异常报警并上传服务器；
由变压器智能测控仪获取变压器实时的温度值，并将获取的温度值与预设的与变压器型号相对应的温度的设定值进行比较，若获取的温度值小于设定值，则继续检测；若获取的温度值不小于设定值，则自动拉闸限电，记录当前时间、事件并上传服务器；当温度下降后自动投运，并记录当前时间、事件并上传服务器；
获取导线弧垂，根据导线弧垂计算导线温度，结合获取的环境参数判断当前线路的运行工况；
碳纤维导线包括碳纤维导电芯体、包裹在芯体外围的环形导电层以及包裹在环形导电层外围的绝缘层；所述环形导电层由合金导线包绕在芯体外围构成，所述合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.01-0.03％；Cu：0.1～0.15％；Fe：0.95～0.98％；Mn：0.04～0.05％；陶瓷结合剂：0.1～0.2％；Mg：0.02～0.1％；Ti：0.01％～0.05％；RE:0.05～0.08％；B：0.1％～0.2％，余量为Al及不可避免的杂质；
所述陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼1～2％，氧化铝20-25％、氧化锂5-6％、氧化钠3-5％和氧化镁4-8％、铜粉1-2％、锡粉0.5-1.5％和氧化锌0.3-1％，余量为二氧化硅；所述原料的粒度均不超过10微米。
优选的，所述RE为Ce、La、Nd或Ho中的一种或几种。
优选的，所述合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.02％；Cu：0.1％；Fe：0.96％；Mn：0.04％；陶瓷结合剂：0.1％；Mg：0.05％；Ti：0.02％；RE:0.05％；B：0.2％，余量为Al及不可避免的杂质；所述陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼1％，氧化铝25％、氧化锂5％、氧化钠4％和氧化镁5％、铜粉1％、锡粉0.5％和氧化锌0.5％，余量为二氧化硅。
合金导线的制备方法：将各种原料按照配比熔化、搅拌、精炼、除渣，在轧机中铸成铝合金铸条，将铝合金铸条导入轧机，导入轧机的温度为450～500℃，导出轧机成铝合金杆的终轧温度为260～330℃，得到铝合金杆；将铝合金杆在铝合金拉丝机上拉制得到铝合金单线；时效热处理，热处理温度为180℃～240℃，热处理时间为180～240分钟，自然冷却得即可。
优选的，所述碳纤维导线线路高压开关的参数由带GPS时钟校准的开关动作监测装置获取。
优选的，采用穿心式霍耳电流传感器记录高压开关合闸、分闸线圈电流。
优选的，当通过变压器智能测控仪对碳纤维导线线路进行多路供电时，自动拉闸限电和自动投运各路的先后次序，按电工事先设定的程序进行；当一路漏电跳闸后，变压器智能测控仪会自动试合闸，若不成功，延时10-20秒后自动重合，若漏电故障未解除，变压器智能测控仪对此路进行停电闭锁，待电工将故障解除后，人工解锁送电。
优选的，所述变压器智能测控仪上设有USB接口和GPRS通信模块。
本发明的有益效果为：
本发明的线路采用碳纤维复合导线，碳纤维复合导线是一种全新结构的节能型增容导线，碳纤维复合输电导线用于架空线路，具有低弧垂、质轻、输电损失少、耐腐蚀等特点，有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络，可广泛用于老线路和电站母线增容改造、新线路建设，并可用于大跨越、大落差、重冰区、高污染等特殊气候和地理场合的线路。应用在新建线路中，可提高线路的单位输送容量，确保电网的坚强性，长远经济性更好。
本发明采用带GPS时钟校准的开关动作监测装置获取碳纤维导线线路高压开关的参数，记录并分析合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线，以此判断高压开关的开关电气与机械特性是否正常，若分析得到的合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线与预设的正常值不符，则通常检修人员进行检修；同时变压器智能测控仪获取变压器实时的温度值，根据获取的实时温度判断下一步执行的动作，实现了线路的自动检测。结合导线温度与环境参数，可综合判断当前线路的运行工况，实现了对输电线路运行工况的在线自动检测与控制。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法的方法流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤S101-S103：
步骤S101，获取碳纤维导线线路高压开关的参数，记录高压开关合闸、分闸线圈电流；通过分析合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线，判断高压开关的开关电气与机械特性是否正常，若判断结果为非正常，则进行异常报警并上传服务器。
根据分析合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线，判断高压开关的开关电气与机械特性是否正常，若判断结果为正常，则继续执行步骤S101；若判断结果为非正常，将进行异常报警，并将异常时采集到的参数、记录的高压开关合闸、分闸线圈电流、以及判断结果上传服务器，同时也可在服务器上报警，还可以将相关报警信息发送至手机上，在手机上报警。接收到报警信息后，安排检修人员排除故障。
为了使开关测试的准确性和实效性进一步增强，提高生产效率和提升管理水平，采用带GPS时钟校准的开关动作监测装置对高压开关特性参数进行在线采集分析，记录开关动作发生的次数、类型、性质和分合闸线圈电流的状态，同时配GPS时钟与变电站其他设备在同一时间点下进行设备的监控，对开关发生动作原因进行分析，便于分清是否偷跳，误跳等事故责任。开关动作监测装置采用小电流传感器采用坡莫合金材料作为铁芯，一次端为穿芯结构，可方便地将接地引线穿过传感器，采用电磁感应原理耦合取得小电流信号，外加抗电场及磁场的铁磁材料屏蔽制成。传感器的信号就地放大及补偿，温度特性优异，在－40～+80摄氏度范围内，相位波动优于0.02度。测试电流范围：0.1～10mA。
开关动作监测装置采用穿心式霍耳电流传感器方式记录开关的合闸、分闸线圈电流，通过分析合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线，来在线判断开关电气与机械特性是否正常。
在不改变现场线圈电压和电流情况下，通过设备上的自带时钟定时与GPS进行时钟进行校准并保证时钟的准确性，在此基础上记录某个时间点上所发生动作类型比如动作性质、合闸电流、分闸电流、动作时间、动作特性等帮助工作人员判断其动作发生的状态。
步骤S102，由变压器智能测控仪获取变压器实时的温度值，并将获取的温度值与预设的与变压器型号相对应的温度的设定值进行比较，若获取的温度值小于设定值，则继续检测；若获取的温度值不小于设定值，则自动拉闸限电，记录当前时间、事件并上传服务器；当温度下降后自动投运，并记录当前时间、事件并上传服务器。
在获取的实时温度值大于或等于设定值时，自动拉闸限电，记录当前时间及事件，记录的事件包括拉闸限电，并上传服务器。当温度下降后自动投运，并记录当前时间、事件，记录的事件包括自动投运，并上传服务器。实现了在 线检测与远程监控相结合的检测控制模式，避免了人工检查浪费的人力物力。
变压器智能测控仪是配电网变压器智能管控系统的核心硬件，通过智能管控仪实行多路供电，每路可独立运行，避免因一路出现故障而造成全台区停电。在使用时，首先设置与变压器型号相对应的参数和控制温度的设定值，实现了过负荷和过温升时自动拉闸限电，当温度下降后会自动投运。自动拉闸限电和自动投运各路的先后次序，按电工事先设定的程序进行，当一路漏电跳闸后，变压器智能测控仪会自动试合闸，若不成功，延时20秒后自动重合，若漏电故障未解除，变压器智能测控仪对此路进行停电闭锁。要恢复此路送电，必须由电工将故障解除后，人工解锁送电。变压器智能测控仪设有USB接口，加装GPRS模块可实现远距离停、送电，可以扩展至对辖区所有变压器集中的远程管控，并可发送和接收变压器目前的运行状态，实现变压器的智能化管理以及作为配网自动化、智能化的有效补充。
步骤S103，获取导线弧垂，根据导线弧垂计算导线温度，结合获取的环境参数判断当前线路的运行工况。
导线弧垂取决于两个因素，导线自重引起的弹性伸缩和导线温度引起的热伸缩，架空导线一旦架设完毕，导线自动引起的弹性伸缩为常数，导线弧垂的变化量取决于导线的平均温度。因此，可以用弧垂进行等效计算导线温度，再结合环境参数利用专门开发的软件进行评估和预测，确定在保证安全的前提下当前线路的最大允许容量。
变电站是一个存在多种噪声的环境，一些非正常的声响，可能就是一些设备出现了异常。同时对异常噪音源的查找在运行状态下不允许靠近设备，因而在变电站这种存在多种噪音的特殊环境下，一些噪音源就很难定位，无法知道噪音源，就很难排除故障。目前，变电站的异常噪源的查找方法智能化程度很低，无法快速准确的查找噪声源、解决问题。因此研究在嘈杂环境下声源定位就显 得尤为重要，并且在其他行业也极具应用价值。为提高变电站运行的安全保障，本发明可利用噪声成像技术，采用噪声成像确定噪音源。
碳纤维导线包括芯体、包裹在芯体外围的环形导电层以及包裹在环形导电层外围的绝缘层；环形导电层由合金导线包绕在芯体外围构成，芯体为碳纤维组成的导电芯体，还可以包括以碳纤维为基组成的复合导电芯体，即由碳纤维与合金导线绞合构成。合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.01-0.03％；Cu：0.1～0.15％；Fe：0.95～0.98％；Mn：0.04～0.05％；陶瓷结合剂：0.1～0.2％；Mg：0.02～0.1％；Ti：0.01％～0.05％；RE:0.05～0.08％；B：0.1％～0.2％，余量为Al及不可避免的杂质；
陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼1～2％，氧化铝20-25％、氧化锂5-6％、氧化钠3-5％和氧化镁4-8％、铜粉1-2％、锡粉0.5-1.5％和氧化锌0.3-1％，余量为二氧化硅；所述原料的粒度均不超过10微米。
合金导线采用在合金中加入Zr、B、Ti、稀土，B优先和杂质结合，最后与Al反应，净化了熔体，提高了其导电性，陶瓷结合剂的添加也进一步提高了导线的导电性。Ti的添加，可以与ZrB形成复合粒子，这种复合粒子熔点高，硬度高，有更好的热稳定性，进一步提高合金的耐热性能。Mn、Mg的添加提高了合金的强度。合金导线的电导率超过63％，抗拉强度超过300MPa。
实施例1
合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.02％；Cu：0.1％；Fe：0.96％；Mn：0.04％；陶瓷结合剂：0.1％；Mg：0.05％；Ti：0.02％；RE:0.05％；B：0.2％，余量为Al及不可避免的杂质。RE为Ce和La，其中Ce与La的质量比为1：4。
陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼1％，氧化铝25％、氧化锂5％、氧化钠3％和氧化镁4％、铜粉1％、锡粉0.5％和氧化锌1％，余量为二氧化硅；所述原料的粒度均不超过10微米。
实施例2
合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.01％；Cu：0.15％；Fe：0.98％；Mn：0.04％；Si：0.1％；Mg：0.06％；Ti：0.05％；RE:0.06％；B：0.1％，余量为Al及不可避免的杂质。RE为Ce、La、Nd和Ho，其中Ce、La、Nd和Ho的质量比为1：1：2：1。
陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼2％，氧化铝20％、氧化锂6％、氧化钠5％和氧化镁8％、铜粉2％、锡粉1.5％和氧化锌0.3％，余量为二氧化硅；所述原料的粒度均不超过10微米。
实施例3
合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.01％；Cu：0.12％；Fe：0.96％；Mn：0.045％；Si：0.1％；Mg：0.09％；Ti：0.01％；RE:0.07％；B：0.1％，余量为Al及不可避免的杂质。RE为Ce、Nd和Ho，其中Ce、Nd和Ho的质量比为1：2：2。
陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼1.5％，氧化铝22％、氧化锂5％、氧化钠4％和氧化镁6％、铜粉1％、锡粉1.0％和氧化锌0.5％，余量为二氧化硅；所述原料的粒度均不超过10微米。
合金导线的电导率为65％，抗拉强度超过300MPa。
碳纤维复合导线是一种全新结构的节能型增容导线，与常规导线相比，具有重量轻、抗拉强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰等一系列优点，综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈，代表了未来架空导线的技术发展趋势，有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络，可广泛用于老线路和电站母线增容改造、新线路建设，并可用于大跨越、大落差、重冰区、高污染等特殊气候和地理场合的线路。应用在新建线路中，可提高线路的单位输送容量，确保电网的坚强性，长远经济性更好。碳纤维复合输电导线用于架空线路，具有低弧垂、质轻、输电损失少、耐腐蚀等特点。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
获取碳纤维导线线路高压开关的参数，记录高压开关合闸、分闸线圈电流；通过分析合闸、分闸线圈电流的波形及开关动作中的行程曲线，判断高压开关的开关电气与机械特性是否正常，若判断结果为非正常，则进行异常报警并上传服务器；
由变压器智能测控仪获取变压器实时的温度值，并将获取的温度值与预设的与变压器型号相对应的温度的设定值进行比较，若获取的温度值小于设定值，则继续检测；若获取的温度值不小于设定值，则自动拉闸限电，记录当前时间、事件并上传服务器；当温度下降后自动投运，并记录当前时间、事件并上传服务器；
获取导线弧垂，根据导线弧垂计算导线温度，结合获取的环境参数判断当前线路的运行工况；
碳纤维导线包括碳纤维导电芯体、包裹在芯体外围的环形导电层以及包裹在环形导电层外围的绝缘层；所述环形导电层由合金导线包绕在芯体外围构成，所述合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.01-0.03％；Cu：0.1～0.15％；Fe：0.95～0.98％；Mn：0.04～0.05％；陶瓷结合剂：0.1～0.2％；Mg：0.02～0.1％；Ti：0.01％～0.05％；RE:0.05～0.08％；B：0.1％～0.2％，余量为Al及不可避免的杂质；
所述陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼1～2％，氧化铝20-25％、氧化锂5-6％、氧化钠3-5％和氧化镁4-8％、铜粉1-2％、锡粉0.5-1.5％和氧化锌0.3-1％，余量为二氧化硅；所述原料的粒度均不超过10微米。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，其特征在于：所述RE为Ce、La、Nd或Ho中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，其特征在于：所述合金导线由以下重量百分数的成份组成：Zr：0.02％；Cu：0.1％；Fe：0.96％；Mn：0.04％；陶瓷结合剂：0.1％；Mg：0.05％；Ti：0.02％；RE:0.05％；B：0.2％，余量为Al及不可避免的杂质；所述陶瓷结合剂由以下重量百分比原料组成：硼1％，氧化铝25％、氧化锂5％、氧化钠4％和氧化镁5％、铜粉1％、锡粉0.5％和氧化锌0.5％，余量为二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，其特征在于：所述碳纤维导线线路高压开关的参数由带GPS时钟校准的开关动作监测装置获取。
5.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，其特征在于：采用穿心式霍耳电流传感器记录高压开关合闸、分闸线圈电流。
6.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，其特征在于：当通过变压器智能管控仪对碳纤维导线线路进行多路供电时，自动拉闸限电和自动投运各路的先后次序，按电工事先设定的程序进行；当一路漏电跳闸后，变压器智能测控仪会自动试合闸，若不成功，延时10-20秒后自动重合，若漏电故障未解除，变压器智能测控仪对此路进行停电闭锁，待电工将故障解除后，人工解锁送电。
7.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维导线的线路故障检测方法，其特征在于：所述变压器智能测控仪上设有USB接口和GPRS通信模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510844950.7A CN105486947B (zh) | 2015-11-28 | 2015-11-28 | 基于碳纤维导线的线路故障检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510844950.7A CN105486947B (zh) | 2015-11-28 | 2015-11-28 | 基于碳纤维导线的线路故障检测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105486947A CN105486947A (zh) | 2016-04-13 |
| CN105486947B true CN105486947B (zh) | 2018-05-11 |
Family
ID=55674061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510844950.7A Expired - Fee Related CN105486947B (zh) | 2015-11-28 | 2015-11-28 | 基于碳纤维导线的线路故障检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105486947B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111007344A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-14 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 一种碳纤维复合芯导线大电路负荷试验方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62214379A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-21 | Toshiba Corp | 電力開閉器用開閉時間センサ− |
| CN101404418B (zh) * | 2008-07-04 | 2011-03-30 | 清华大学 | 高压断路器蓝牙无线测控方法 |
| CN103323770A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-25 | 国家电网公司 | 高压断路器机械特性检测与故障诊断装置 |
| CN104007384B (zh) * | 2014-05-13 | 2017-01-11 | 西安工程大学 | 断路器机械特性测试平台及测试方法 |
| CN104898052B (zh) * | 2015-06-29 | 2018-11-27 | 中国电力科学研究院 | 基于iec61850的开关机械特性测试装置的校验系统及方法 |
-
2015
- 2015-11-28 CN CN201510844950.7A patent/CN105486947B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105486947A (zh) | 2016-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201892729U (zh) | Hgis断路器电寿命监测装置 | |
| CN103472327B (zh) | 一种防强磁全天候的干式电抗器在线监测装置及方法 | |
| CN105158658A (zh) | 高压绝缘子在线监测系统 | |
| Carlini et al. | Uprating an overhead line. Italian TSO applications for integration of RES | |
| Carlini et al. | Methodologies to uprate an overhead line. Italian TSO case study | |
| CN105486947B (zh) | 基于碳纤维导线的线路故障检测方法 | |
| CN105353303B (zh) | 碳纤维导线线路运行工况评测方法 | |
| CN205355959U (zh) | 一种配电自动化系统 | |
| JP2017020423A (ja) | 外部雷保護システム、風車ブレード、及び風力発電装置 | |
| CN102624092A (zh) | 一种配电变压器台区避雷器泄漏电流异常远方报警装置 | |
| CN111239543B (zh) | 一种基于雷击过电压陡度传变特性的故障定位方法 | |
| CN202870258U (zh) | 真空断路器电磨损在线检测系统 | |
| CN114397563A (zh) | 一种高压断路器状态在线感知及诊断系统 | |
| CN205122372U (zh) | 一种智能配电变压器装置 | |
| CN204359460U (zh) | 一种光纤复合架空地线直流融冰温度应变监测装置 | |
| CN102955101B (zh) | 绝缘子故障精准定位系统 | |
| Muhr et al. | Usage and benefit of an overhead line monitoring system | |
| WO2019169951A1 (zh) | 一种用于铁路供电系统的户外上网装置、系统和方法 | |
| CN206038572U (zh) | 一种基于射线的干式变压器绕组材质检测装置 | |
| CN206019850U (zh) | 一种无线测温装置 | |
| CN206056807U (zh) | 一种高压隔离开关通流回路异常发热接触式无源无线监测装置 | |
| CN205620484U (zh) | 一种间隙避雷器动作信息采集装置、监测系统 | |
| CN216718521U (zh) | 便携式配电线路电流检测装置 | |
| CN214099313U (zh) | 一种户外35kV线路用三相四线计量组合互感器 | |
| Diao et al. | Real-time Monitoring Platform for Transmission Line Trips Based on Data Mining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Hongwei Inventor after: Lin Hui Inventor after: Zheng Yan Inventor after: Zheng Yang Inventor after: Guo Jumei Inventor after: Li Hongtao Inventor after: Li Jing Inventor after: Wang Ying Inventor after: Guo Baolin Inventor before: Li Hongwei Inventor before: Lin Hui Inventor before: Xin Jun Inventor before: Zheng Yang Inventor before: Guo Jumei Inventor before: Guo Baolin |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180413 Address after: 450000 No. 19 Huaihe West Road, Zhongyuan District, Zhengzhou City, Henan Province Applicant after: Zhengzhou electric company of State Grid Henan Power Supply Company Applicant after: ZHENGZHOU KAITONG SICHUANG TECHNOLOGY CO., LTD. Applicant after: State Grid Corporation of China Address before: 450000 Huaihe West Road, Zhongyuan District, Henan, China, No. 19, No. Applicant before: Zhengzhou electric company of State Grid Henan Power Supply Company Applicant before: ZHENGZHOU KAITONG SICHUANG TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180511 Termination date: 20181128 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |