CN109149787B - 一种单回220kv架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法 - Google Patents
一种单回220kv架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109149787B CN109149787B CN201811186189.2A CN201811186189A CN109149787B CN 109149787 B CN109149787 B CN 109149787B CN 201811186189 A CN201811186189 A CN 201811186189A CN 109149787 B CN109149787 B CN 109149787B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lightning conductor
- voltage
- energy
- inductor
- insulated lightning
- 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
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种单回220KV架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法，包括以下步骤：步骤S1:将绝缘避雷线感应电压作为取能电源；步骤S2:在避雷线与降压变压器之间接入高压电感，根据高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率。本发明将绝缘避雷线感应电压用作取能装置电源，在避雷线与降压变压器之间接入高压电感，利用高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，具体涉及一种单回220KV架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法。
背景技术
我国电网具有覆盖范围广、输电线路距离长的特点。高压输电线路作为整个电力输送网络的动脉，其运行状态决定了整个电力系统的安全性、稳定性，一旦发生故障将会引发全线停电甚至造成区域电网解列，不仅直接影响电网供电可靠性，还会造成重大经济损失。输变电线路长期暴露在复杂多变的自然环境中，多变的气候条件（雨雪冰冻、风等）、地理因素（地震、山体滑坡等）和人为损坏（盗窃，坏）等不确定因素对输变电系统的安全稳定运行产生巨大的影响。因此对高压输电线路的运行状态进行实时在线监测及相关预警进而保证其安全运行就变得十分重要。
基于输电线路的上述特点，对于所在区气候条件恶劣、地理因素复杂的输电线路，更加需要对其进行实时运行状态监测。然而输电线路走廊往往处在偏远地区，缺少可供监测装置使用的低压供电电源。
面对缺少低压电源的条件限制，输电线路监测设备应具备独立的供电电源，可以考虑从周围环境中采集能量进行供电。目前可用于输电线路在线监测装置供能的环境能量主要有太阳能、风能、电磁能等。
目前我国输电线路在线监测装置绝大部分采用的是太阳能供电，通过光伏电池板把光能转变为电能。但根据光伏电池供电的原理及特点，太阳能采集方式供电其输出易受光照强度、环境温度等因素的影响。为获得稳定的电源输出且设备能够在极端气候条件下正常工作，光伏电池必须与蓄电池构成组合电源系统。为了保证在线监测设备能长期使用正常工作，要大量的维护工作，及时更换性能降低的蓄电池。另外长期运行后太阳能电池板上积累的灰尘不易清洗，会减弱太阳能电池的转换效率降低。架设专用低压线成本高，在偏远地区难以实现，不适合推广；激光供电是一种新的供电方式，能够以恒定功率供电，但其成本高昂，寿命短，不是一种理想的供电方法。
因此在此类情况下如何保证对在线监测装置正常供电成为了制约输电线路在线监测装置发展的技术瓶颈。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单回220KV架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法，利用高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种单回220KV架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法，包括以下步骤：
步骤S1:将绝缘避雷线感应电压作为取能电源；
步骤S2:在避雷线与降压变压器之间接入高压电感，根据高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率。
进一步的，所述的高压电感的电感量L根据导线、绝缘避雷线、大地之间的等效电容C来确定，具体为：
式中：L指高压电感电感量；C指取能等效电路中的等效电容；ω指2*π*50；l指用于取能的绝缘避雷线长度；C 10指绝缘避雷线与大地之间单位长度电容；C 12指绝缘避雷线与另一条避雷线之间单位长度电容；C 13、C 14和C 15指所用避雷线与三相导线间的单位长度电容。
进一步的，所述高压电感满足绝缘避雷线感应电压U 1条件下的绝缘强度：
式中：k 1指绝缘电压比例系数，U指绝缘避雷线感应电压。
当电感两端电压超过U 2时，高压电感进入饱和：
式中：k 2指饱和电压比例系数，U指绝缘避雷线感应电压。
进一步的，所述高压电感容量S L 根据负载所需容量确定。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明将绝缘避雷线感应电压用作取能电源，在避雷线与降压变压器之间接入高压电感，利用高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率。
2、本发明受天气影响较小，受输电线路输送功率影响小，并且可借用现有线路，静电感应取能供电具有长期、稳定供能的特点，有着广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明原理示意图；
图2是本发明加装补偿电感取能等效电路图；
图3是本发明导线与避雷线之间的电容。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本发明提供一种单回220KV架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法，包括以下步骤：
步骤S1:将绝缘避雷线感应电压作为取能电源；
步骤S2:在避雷线与降压变压器之间接入高压电感，根据高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率。
在本发明一实施例中，高压电感的电感量L根据导线、绝缘避雷线、大地之间的等效电容C来确定，具体为：
式中：L指高压电感电感量；C指取能等效电路中的等效电容；ω指2*π*50；l指用于取能的绝缘避雷线长度；C 10指绝缘避雷线与大地之间单位长度电容；C 12指绝缘避雷线与另一条避雷线之间单位长度电容；C 13、C 14和C 15指所用避雷线与三相导线间的单位长度电容。
在本发明一实施例中，高压电感满足绝缘避雷线感应电压U 1条件下的绝缘强度：
式中：k 1指绝缘电压比例系数，U指绝缘避雷线感应电压。
当电感两端电压超过U 2时，高压电感进入饱和：
式中：k 2指饱和电压比例系数，U指绝缘避雷线感应电压。
实施例1：
本实施例，采用220kV绝缘避雷线实测感应电压为13kV，绝缘避雷线与输电线路间等效电容为6.95nF/km左右，2.8km长绝缘避雷线，等效电容为19.56nF。
绝缘电压系数k 1取1，饱和电压系数k 2取1.076。降压变压器为2000VA、10000V/220V降压变压器。
所选用的负载R L ’ （折算到高压侧）大小为100kΩ时，不加装电感条件下，输出功率540W左右；加装设计2000VA高压补偿电感后，输出功率为900W左右，接入高压电感后，回路输出功率提高。
从上述实施例可以看出，本发明利用高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种单回220KV架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法，其特征在于:包括以下步骤：
步骤S1:将绝缘避雷线感应电压作为取能电源；
步骤S2:在避雷线与降压变压器之间接入高压电感，根据高压电感的补偿作用，减小回路中总阻抗，提高取能功率；
所述的高压电感的电感量L根据导线、绝缘避雷线、大地之间的等效电容C来确定，具体为：
式中：L指高压电感电感量；C指取能等效电路中的等效电容；ω指2*π*50；l指用于取能的绝缘避雷线长度；C 10指绝缘避雷线与大地之间单位长度电容；C 12指绝缘避雷线与另一条避雷线之间单位长度电容；C 13、C 14和C 15指所用避雷线与三相导线间的单位长度电容；
所述高压电感满足绝缘避雷线感应电压U 1条件下的绝缘强度：
式中：k 1指绝缘电压比例系数，U指绝缘避雷线感应电压;
当电感两端电压超过U 2时，高压电感进入饱和：
式中：k 2指饱和电压比例系数，U指绝缘避雷线感应电压。
2.根据权利要求1所述的一种单回220KV架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法，其特征在于：所述高压电感容量S L 根据负载所需容量确定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811186189.2A CN109149787B (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种单回220kv架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811186189.2A CN109149787B (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种单回220kv架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109149787A CN109149787A (zh) | 2019-01-04 |
| CN109149787B true CN109149787B (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=64811229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811186189.2A Expired - Fee Related CN109149787B (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种单回220kv架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109149787B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114006479B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-11-10 | 广东电网有限责任公司 | 一种绝缘架空地线谐振取能系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101567539A (zh) * | 2008-04-25 | 2009-10-28 | 马志刚 | 架空输电线路谐波谐振除冰方法与装置 |
| CN102231572A (zh) * | 2011-07-07 | 2011-11-02 | 华北电力大学 | 从超高压、特高压交流输电线路沿线抽能供电方法及系统 |
| CN104124783A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 成都厚明科技有限公司 | 一种基于输电线路架空防雷地线的取电装置 |
| CN205583688U (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-14 | 国网天津市电力公司 | 一种在架空输电线路上获取交流220v电源的装置 |
| CN107991528A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-04 | 重庆九能控股有限公司 | 高压避雷线取电最大功率点检测系统 |
-
2018
- 2018-10-12 CN CN201811186189.2A patent/CN109149787B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101567539A (zh) * | 2008-04-25 | 2009-10-28 | 马志刚 | 架空输电线路谐波谐振除冰方法与装置 |
| CN102231572A (zh) * | 2011-07-07 | 2011-11-02 | 华北电力大学 | 从超高压、特高压交流输电线路沿线抽能供电方法及系统 |
| CN104124783A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 成都厚明科技有限公司 | 一种基于输电线路架空防雷地线的取电装置 |
| CN205583688U (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-14 | 国网天津市电力公司 | 一种在架空输电线路上获取交流220v电源的装置 |
| CN107991528A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-04 | 重庆九能控股有限公司 | 高压避雷线取电最大功率点检测系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109149787A (zh) | 2019-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204012935U (zh) | 一种基于层次化无线通信的架空输电线路在线巡监装置 | |
| Juanjuan et al. | Research and application of DC de–icing technology in china southern power grid | |
| CN106849369B (zh) | 基于ct取电的输电线路架空防雷地线的取能装置及方法 | |
| CN205304271U (zh) | 一种基于变压器的阻抗特性的交流线路场能采集装置 | |
| CN105322665A (zh) | 用于高压输电线路的共振式无线供电系统 | |
| CN103997119A (zh) | 智能配电网无源监测系统 | |
| CN109149787B (zh) | 一种单回220kv架空输电线路绝缘避雷线谐振取能方法 | |
| CN101459326A (zh) | 直流融冰装置主参数的确定方法 | |
| CN101656407B (zh) | 一种输电线路防覆冰的方法及装置 | |
| CN109412169A (zh) | 基于强励模式下的无功补偿优化及配电网防结冰方法 | |
| CN203455440U (zh) | 一种高压单芯电缆护层接地在线监测装置 | |
| CN102522831A (zh) | 非接触电场型感应取电方法及取电装置 | |
| CN112614667B (zh) | 一种具有参数自适应调节功能的地线调谐取能电抗器 | |
| CN102255272A (zh) | 基于电容器无功补偿的输电线路交流融冰方法 | |
| CN102315615A (zh) | 一种车载式直流融冰装置及其保护方法 | |
| CN202103392U (zh) | 一种车载式直流融冰装置 | |
| CN204144930U (zh) | 一种输电线路的微机继电保护系统 | |
| CN207181591U (zh) | 一种暂态录波型数据采集单元 | |
| CN210487896U (zh) | 一种高压电缆短路故障精确定位装置 | |
| CN202798151U (zh) | 基于rf传输的导线动态增容系统 | |
| Lundengård et al. | Power supply of sensors for ice detection: Harvesting of energy from OHL | |
| CN206932014U (zh) | 基于高压输电线路跳线取能的在线监测设备的供能系统 | |
| CN106712314B (zh) | 一种基于电气化铁路设备的无线取能低压电源系统 | |
| CN207488404U (zh) | 一种太阳能供电的泄漏电流无线监测装置 | |
| CN202260345U (zh) | 采用电容无功补偿的输电线路交流融冰装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220610 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |