CN1116308A - 输电线带电测量方法及输电线带电测定器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电线带电测量方法及适用于该方法的装置，用操作棒将测量端子与待测电线区间两端接触，再将位于同一平面内的两个完全相同的矩形线圈或霍尔元件靠近电线保持一定距离r，线圈或霍尔元件之间的距离G极小，且线圈的一边与电线平行，测出两个线圈的感应电压V₁、V₂以及端子电压V₀，然后计算出输电线某区间电流和电阻。本发明实现了带电测量电线某区间的电阻和电线的电流，而且避免了测量回路的感应电压所引起误差，测量准确度很高，其计算简便易行，操作方便。

Description

输电线带电测量方法及输电线带电测定器

本发明涉及一种测量输电线某区间电阻、电流的方法及适用于该方法的装置。

为了测量输电线某区间电阻，目前的方法有二种：1、先停电，再在需测量的区间两端装上供给电流的端子以及测量电压的端子，然后供给电流并测出电压，根据欧姆定律计算电阻大小。这种方法所测电阻误差大，且要使电线处于停电状态，对电力供应影响极大。2、在带电状态下，在需测定输电线两端装上电压测量端子，测出流过输电线的电流及两端的电压，然后算出电阻。由于测量电路与被测电线区间构成闭合回路，此回路所产生的感应电压与被测电线区间的电阻所产生的电压叠加起来被测出，使测量误差很大。特别是被测电线区间电阻较小，所产生的电压相对感应电压较小时，测量误差更大。因此，此种方法也不理想。

本发明的目的是提供一种测量输电线某区间电流、电阻的方法，该种方法不仅准确，而且可在带电的状态下完成，不影响电力供应

本发明的另一个目的是提供一种适用于上述方法的装置。

本发明的方案是：用操作棒将测量端子与待测电线区间两端接触，再将位于同一平面内的两个完全相同的矩形线圈或霍尔元件靠近电线保持一定距离r，线圈或霍尔元件之间的距离G极小，且线圈的一边与电线平行，测出两个线圈的感应电压v₁、v₂以及端子电压v₀，然后由下式计算出r值： $\frac{V1}{V2}=\frac{\mathrm{Ln}\left(\frac{r+b}{r}\right)}{\mathrm{Ln}\left(\frac{r+2b+G}{r+b+G}\right)}$

再由下式计算出I值： $I=\frac{V_1}{N{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{afLn}\left(\frac{r+b}{r}\right)}$

其中V1、V2为v₁、v₂的有效值，N为线圈匝数，I为流过电线的电流有效值，f为电流频率，a、b分别为线圈中与电线平行和垂直的边的长度，μ₀＝4π×10^-7，由v₀和v₁计算出它们之间的相位差θ′，由下式计算出E0：

E0＝V0sinθ′

并且， $R0=\frac{E0}{I}$

其中V0为v₀有效值，E0为被测电线区间电阻R0产生的电压e₀的有效值。

适用于上述方法的装置为：包括顶部设置有测量端子的操作棒，两个完全相同且间距极小的矩形线圈或霍尔元件位于同一平面内，测量端子和该线圈或霍尔元件通过数据变换电路接电-光转换器，并由光缆接光-电变换器，该光-电变换器的输出端接计算单元，计算单元输出端与显示电路和结果存储电路相连，上述线圈或霍尔元件、测量端子、数据变换电路和电-光变换器构成设置于操作棒上的传感器单元，光-电变换器、计算单元和显示电路及结果存储电路构成计测单元。

本发明实现了带电测量电线某区间的电阻和电线的电流，而且避免了测量回路的感应电压所引起误差，测量准确度很高，其计算简便易行，操作方便。

图1为本带电多功能测定器结构示意图

图2为E1、V0、E0关系图。

图1中R0为待测电阻，1为输电线，数据变换电路5与测量端子2、线圈3、4相连，电-光变换器6的输入端接数据变换电路，输出端由光缆7接光-电变换器8，并输入计算单元9，结果存储电路10和显示电路11接计算单元。其中12为操作电路，13为传感器单元，14为计测单元

由于 $V1=N{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{afILn}\left(\frac{r+b}{r}\right)-----\left(1\right)$ $V2=N{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{afILn}\left(\frac{r+2b+G}{r+b+G}\right)-----\left(2\right)$

将(1)式和(2)式相比，得 $\frac{V1}{V2}=\frac{\mathrm{Ln}\left(\frac{r+b}{r}\right)}{\mathrm{Ln}\left(\frac{r+2b+G}{r+b+G}\right)}-----\left(3\right)$

再由下式计算出I值： $I=\frac{V1}{N{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{afLn}\left(\frac{r+b}{r}\right)}$

由测得的v₀和v₁可算出其相位差θ′，因V0为E0和E1的合成，其关系见图2，可得

E0＝V0·sinθ′因此可计算出R0： $R0=\frac{E0}{I}$

Claims (2)

1、一种输电线带电测量方法，其特征在于用操作棒将测量端子与待测电线区间两端接触，再将位于同一平面内的两个完全相同的矩形线圈或霍尔元件靠近电线保持一定距离r，线圈或霍尔元件之间的距离G极小，且线圈的一边与电线平行，测出两个线圈的感应电压V₁、V₂以及端子电压V₀，然后由下式计算出r值： $\frac{V1}{V2}=\frac{\mathrm{Ln}\left(\frac{r+b}{r}\right)}{\mathrm{Ln}\left(\frac{r+2b+c}{r+b+G}\right)}$

再由下式计算出I值： $I=\frac{V1}{N{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{afLn}\left(\frac{r+b}{r}\right)}$

其中V1、V2为v₁、v₂的有效值，N为线圈匝数，I为流过电线的电流有效值，f为电流频率，a、b分别为线圈中与电线平行和垂直的边的长度，μ₀＝4π×10^-7，由v₀和v₁计算出它们之间的相位差θ′，由下式计算出E0：

E0＝V0sinθ′

并且， $R0=\frac{E0}{I}$

其中V0为v₀有效值，E0为被测电线区间电阻R0产生的电压e₀的有效值。

2、一种适用于上述方法的输电线带电测定器，其特征在于包括顶部设置有测量端子的操作棒，两个完全相同且间距极小的矩形线圈或霍尔元件位于同一平面内，测量端子和该线圈或霍尔元件通过数据变换电路接电-光转换器，并由光缆接光-电变换器，该光-电变换器的输出端接计算单元，计算单元输出端与显示电路和结果存储电路相连，上述线圈或霍尔元件、测量端子、数据变换电路和电-光变换器构成设置于操作棒上的传感器单元，光-电变换器、计算单元和显示电路及结果存储电路构成计测单元。