CN108982947A - 带辅助测量功能的电气线路及电力参数测量方法 - Google Patents

带辅助测量功能的电气线路及电力参数测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带辅助测量功能的电气线路以及采用该电气线路进行测量的电力参数测量方法。电气线路包括待测母线，以及与该待测母线紧密并行敷设的等长辅助测量线，该辅助测量线的电阻随长度线性增加并且单位电阻值已知，该辅助测量线上还设有电流测量模块。本发明可同步在线多点测量线路的电流，电压降，以及电线的线路电阻，接触电阻和漏电阻，并据此计算其它电力参数，继而监测电气线路的发热情况和电路故障。

Description

带辅助测量功能的电气线路及电力参数测量方法
一、技术领域
本发明涉及电力系统，特别是涉及带辅助测量功能的电气线路及电力参数测量方法。
二、背景技术
电气线路的电流，电压，以及与电流、电压密切相关的线路电阻、接触电阻和漏电阻等电力参数，其传统的测量方法，都是采用电压表，电流表，直接(或通过互感器间接)单点独立测量。线路的导体电阻，线路连接点的接触电阻，和线路的漏电阻，必须要测得两个以上的点的电力参数才能推算得出。若要获取比较完整的整条供电线路各负载，各线路节点间的电流，电压和电阻参数，以及导体发热状况，则必须要布置许多的电流表，电压表和互感器，以及温度传感器等，实施起来非常困难。
三、发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种带辅助测量功能的电气线路，可同步在线多点测量线路的电流，电压降，以及电线的线路电阻，接触电阻和漏电阻，并据此计算其它电力参数，继而监测电气线路的发热情况和电路故障。
具体地说，就是在敷设电气母线的同时，与该母线紧密并行敷设一根等长辅助测量线，用电阻温度系数比较稳定的材料制成，具有恒定的电阻值。已知辅助测量线的单位长度电阻值，其电阻值的大小，仅与线的长度线性相关。例如，常用的康铜丝电阻线等。在测量精度要求不高的场合，普通的铜线也可使用。
辅助测量线是本发明的基础，它除了是一只随长度线性增加的电阻，它更是一把度量电气母线电压降的标尺，通过它可测量任意线段的电压降，并据此可推算出该线段的其它电参数。因此在敷设电气线路之前，必须事先知道或测量辅助测量线的长度，知道了辅助测量线的长度，也就知道了辅助测量线的电阻值；同时，因为它随线路母线一起敷设，也因此成为一把测量线母线物理长度的标尺。知道了辅助测量线的长度，线路母线的长度也就知道了。于是可查出线路母线的直流电阻或通过单位电阻值乘以长度计算得到。常规用的铜线，或康铜线，按国家标准制造，在导线截面积相等时，其电阻值只与长度有关。可在相关电气工程手册上查到。
如果在今后设计制造电线电缆时，将辅助测量线，甚至附加数据通讯线，与线路电缆同步制造，作为依附于线路电缆的附件，并在线缆表皮上标注线径和单位长度，则辅助测量线和通讯线，就变成了电气线路的血管和神经，加上现有的网络通讯和计算机技术，未来的智能化电网将可能监控整个电力系统的每一个角落。
四、附图说明
图1是本发明电气线路的局部结构示意图；
图2是局部线路的线路电阻和接触电阻测量示意图；
图3是图2的等效电原理图；
图4是因绝缘损坏包含有泄露点的局部供电线路示意图；
图5是图4的等效电原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
实施例1为电气线路母线两端电压降的测试方法。
通常，电气线路母线两端电压降的测试，必须分别测试两端各自的电压，计算其差值，即为电压降。本发明方法一次测量，即可获知线路母线两端电压降。
图1描绘了电气线路的局部结构示意图。如图1所示，电气线路包括母线A，辅助测量线O，以及辅助测量线O线上的电流测量模块D，电流测量模块D直接与微电流表连接，或与数据采集器连接，并远传到数据处理中心。图2描绘了一条比较完整的，包含本发明基本原理和测试方法的供电线路。
如图2所示，当辅助测量线中流过有电流IO1时，通过电流测量模块D采集数据，获得准确电流数值，通过测量辅助测量线长度，结合辅助测量线的单位电阻值，测得辅助测量线的线路电阻值RO1，根据欧姆定律：IO1*RO1＝UO1，得到该段线路导体两端的电压降UO1。使以往必须用两个电压表分别测定的线路压降问题，借助于辅助测量线的帮助，简化为通过一次测定并结合欧姆定律计算得到。
在已知电压降UO1和RO1的情况下，分三种情况，可推算流过电气线路母线A的电流IL1、电阻值RL1、发热量。
a、当事先知道电气线路母线线路电阻R L1(查阅电气工程手册)或已知母线单位长度电阻值以及测得的长度，获得母线导体的电阻值RL1，于是，经过简单的计算，流过电气线路母线的电流：IL1＝UO1/RL1。
b、事先不知道电气线路母线导体的电阻值RL1，但通过在电气线路上设置的电流互感器，测得线路总电流Iz，流过电气线路母线的电流：IL1＝Iz-I O1，可计算电气线路母线A与辅助测量线O等长的线段内的电阻RL1：RL1＝UO1/(Iz-I O1)。
c、事先不知道电气线路母线导体的电阻值RL1，也不知道电气线路流过的总电流Iz，查阅电气工程手册，获得辅助测量线与所用电气线路母线(铜，铝，或其它)材料的电阻率比值，按比例计算，同样可得到流过母线的电流IL1。
根据以上测量，获得电气线路母线中流过的电流I L1、母线导体的电阻值R L1，可计算出母线发热量，在获知母线材料比热的情况(通过查阅相关电气工程手册)，根据焦耳定律，即可计算出母线的温升。
实施例2
实施例2为线路联结接触点的接触电阻和接触点温度的测试方法。如图2所示，电气线路还包括母线A上的点M等，M代表了电气线路中常见的联结接触点、线路的分支点和开关(断路器)触点等。图3是图2的等效电原理图。
如图2的M点所示，M点两端a2、a3之间跨接有辅助电阻RF(电阻值已知)，与M点接触电阻RJ并联，通过电流测量模块D，测量流过线路电阻RO1、辅助电阻RF的电流IO1、电流IF，可得M点两端a2、a3之间的压降Ua2-3＝RF*IF。
已知所述待测母线节点a1、a2之间线路电阻R L1，计算得到IL1＝RO1*IO1/R L1，计算得到流过a2、a3间M点的电流IM＝IL1+IO1-IF，
则节点M的接触电阻RJ＝Ua2-3/IM。
在获知了M点接触电阻RJ和流经的电流IM，根据焦耳定律，M点的发热功率和发热量即可算出。
实施例3
实施例3为线路对地泄漏电阻、漏电流和泄漏点的位置确认计算。
图4描绘了一段因绝缘损坏，有泄漏点和泄漏电流的供电线路。图5是图4的等效电路原理图。
图4中泄漏点b产生对地泄漏电流Ix和对地泄漏等效电阻Rx。于是，根据图5含漏电情况的等效电原理图，可列出各电阻、电流参数的如下关系式:
IZ-IO1＝Ix+IL1 (1-1)
IL1+IO1＝IF+IM (1-2)
上述两算式中Iz、IO1和IF为已知变量，可通过预设的进线端总电流表或电流测量模块D得到。
未知变量IM可由下面算式得到：
IM＝IL2+IO2-IF (1-3)
由电流测量模块测得IO2和IF，已知辅助测量线上的电阻R O1、R F、R O2，通过母线单位电阻值乘以测得的长度计算得到母线线路电阻RL1和线路电阻RL2，计算得到IL1、IL2。结合上述算式(1-1)-(1-3)，可得漏电流Ix：
Ix＝Iz-IF-IM或Ix＝Iz-IL2-IO2
可列出母线节点a1-b的电阻Ra1-b和节点b-a2的电阻R b-a2的如下关系式:
Ra1-b+Rb-a2＝RL1
Ra1-b*(Ix+IL1)+Rb-a2*IL1＝R O1*IO1
计算得到Ra1-b，R b-a2，而泄露电阻Rx＝Rb-a2*IL1/Ix，节点a1-b的距离L＝Ra1-b/母线线路单位电阻值。
如果线路有多个泄漏点，或节点线路比较复杂的情况，可事先建立电路的数学模型，和事先储存线路在故障前处于正常运行时的各电量参数，与故障时的电量参数进行比较，并因此作出线路是否运行正常的判断。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种带辅助测量功能的电气线路，包括待测母线，其特征在于：还包括与所述待测母线紧密并行敷设的等长辅助测量线，所述辅助测量线的电阻随长度线性增加并且单位电阻值已知，所述辅助测量线上还设有电流测量模块。
2.如权利要求1所述的带辅助测量功能的电气线路，其特征在于：所述辅助测量线为铜线或康铜丝电阻线。
3.如权利要求1所述的带辅助测量功能的电气线路，其特征在于：所述电气线路的线缆表皮上标注有线径、单位长度。
4.一种电力参数测量方法，采用权利要求1-3中任一项所述的带辅助测量功能的电气线路，其特征在于：通过测量所述辅助测量线的长度得到线路电阻RO1，通过所述电流测量模块采集所述辅助测量线的电流IO1，测得电气线路两端的电压降UO1。
5.如权利要求4所述的电力参数测量方法，其特征在于：若所述待测母线线路电阻RL1已知，结合所述线路电阻RL1以及所述电压降UO1，测得所述待测母线的电流IL1。
6.如权利要求4所述的电力参数测量方法，其特征在于：若所述待测母线线路电阻RL1未知，通过在电气线路进线端设置电流互感器，测得总电流IZ，结合所述电流IO1、总电流IZ以及电压降UO1，测得所述待测母线的电流IL1及线路电阻RL1。
7.如权利要求4所述的电力参数的测量方法，其特征在于：若所述待测母线电阻率与辅助测量线电阻率比值已知，结合辅助测量线的线路电阻RO1计算得到所述待测母线线路电阻RL1，结合所述线路电阻RL1与所述电压降UO1，测得所述待测母线电流IL1。
8.如权利要求5-7中任一项所述的电力参数测量方法，其特征在于：结合所述待测母线电流IL1、线路电阻RL1，计算得到所述待测母线的发热量。
9.一种电气线路联结接触点的接触电阻和发热量的测量方法，采用权利要求1-3中任一项所述的带辅助测量功能的电气线路，所述待测母线上依次排列有节点a1、a2、a3，所述待测母线a2、a3之间存在联结接触点M，其特征在于：通过测量节点a1与a2、a2与a3之间的距离，测得辅助测量线的线路电阻RO1、辅助电阻RF，结合辅助测量线与待测母线的电阻率比值，获得节点a1、a2之间待测母线的线路电阻RL1，通过电流测量模块测得辅助测量线在节点a1、a2之间的电流IO1以及节点a2、a3之间的电流IF；计算得到联结接触点M的接触电阻和发热量。
10.一种电气线路漏电阻和泄漏点位置的测量方法，采用权利要求1-3中任一项所述带辅助测量功能的电气线路，所述待测母线上依次排列有节点a1、a2、a3、a4，其特征在于：通过测量节点a1与a2、a2与a3、a3与a4之间的距离，测得辅助测量线的线路电阻RO1、辅助电阻RF、线路电阻RO2，结合辅助测量线与待测母线的电阻率比值，获得待测母线节点a1与a2之间的线路电阻RL1、a3与a4之间的线路电阻RL2，通过在电气线路进线端设置电流互感器，测得总电流IZ，通过所述电流测量模块分别测得辅助测量线上节点a1与a2之间的电流IO1、a2与a3之间的电流IF、a3与a4之间的电流IO2，计算得到漏电阻Rx和泄漏点b距节点a1的距离L。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111239494A (zh) * 2020-02-03 2020-06-05 杭州晋旗电子科技有限公司 一种在线测量电子雷管通讯母线电阻值的方法及系统
CN113203917A (zh) * 2021-04-25 2021-08-03 国网河南省电力公司平顶山供电公司 一种预先判断无功补偿装置导流回路发热缺陷的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103489277A (zh) * 2013-09-26 2014-01-01 胡亨华 在线监控电气线路电阻参数的火灾预警系统
US8623185B2 (en) * 2005-10-12 2014-01-07 Southwest Research Institute Planar multi-electrode array sensor for localized electrochemical corrosion detection
CN103823138A (zh) * 2014-02-25 2014-05-28 胡兴耀 利用辅助线监测供电线路电参数的电路
CN203825104U (zh) * 2014-02-25 2014-09-10 胡兴耀 利用辅助线监测供电线路电参数的电路
CN104062323A (zh) * 2014-06-06 2014-09-24 西安理工大学 一种在线测量接触电阻的方法
CN105589006A (zh) * 2014-10-19 2016-05-18 曾庆东 电阻辅助测量电容漏泄装置
CN205719387U (zh) * 2016-03-15 2016-11-23 重庆祥泰电气有限公司 一种电阻型传感器转换为电压型输出的电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8623185B2 (en) * 2005-10-12 2014-01-07 Southwest Research Institute Planar multi-electrode array sensor for localized electrochemical corrosion detection
CN103489277A (zh) * 2013-09-26 2014-01-01 胡亨华 在线监控电气线路电阻参数的火灾预警系统
CN103823138A (zh) * 2014-02-25 2014-05-28 胡兴耀 利用辅助线监测供电线路电参数的电路
CN203825104U (zh) * 2014-02-25 2014-09-10 胡兴耀 利用辅助线监测供电线路电参数的电路
CN104062323A (zh) * 2014-06-06 2014-09-24 西安理工大学 一种在线测量接触电阻的方法
CN105589006A (zh) * 2014-10-19 2016-05-18 曾庆东 电阻辅助测量电容漏泄装置
CN205719387U (zh) * 2016-03-15 2016-11-23 重庆祥泰电气有限公司 一种电阻型传感器转换为电压型输出的电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111239494A (zh) * 2020-02-03 2020-06-05 杭州晋旗电子科技有限公司 一种在线测量电子雷管通讯母线电阻值的方法及系统
CN111239494B (zh) * 2020-02-03 2022-08-12 杭州晋旗电子科技有限公司 一种在线测量电子雷管通讯母线电阻值的方法及系统
CN113203917A (zh) * 2021-04-25 2021-08-03 国网河南省电力公司平顶山供电公司 一种预先判断无功补偿装置导流回路发热缺陷的方法

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