CN114252711A - 一种接头载流量测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种接头载流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：a、在t1时刻测量接头在当前环境的温度T1、当前电流值I1；b、在所述当前环境测量所述温度T1对应的散热指数K1；c、在预设环境测量预设温度T2时对应的散热指数K2；d、计算出所述接头在所述预设环境工作在预设温度T2的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。采用本发明，设备运行部门通过一次测量就可以判断该接头的健康状态，并以预测载流量提供给调度部门，可以有依据安排该相关设备的供电负荷和停电检修，大幅提高经济效益和设备安全。
Description
技术领域
本发明涉及电力传输领域，尤其涉及一种接头载流量测量方法及装置。
背景技术
目前，电力的传输主要通过导线接头把若干导线连接起来，把电能从电源端传输到荷载端。导线最大允许载流量普遍采用稳态计算的，导线载流量是在设计阶段确定的，由于导线传热环境的复杂性和不确定性，设计人员通常作最不利散热假设，以得到一个足够安全的电流值。也有通过测量环境参数计算推测导线的实时动态载流量，实现线路增容。在线路运行过程中，导线本体的电阻可以视为固定值（不考虑温度对导线电阻的影响），但是接头通常包括螺栓紧固的引流板搭接部分，对于高压架空输电线路，接头位于户外高空环境，在导线振动、热胀冷缩等影响下，运行一定年限后部分螺栓出现松动，或者接头涂的导电胶老化等，接头的接触电阻均可变大，在传输电流的作用下，接头就会异常发热，在导线电流尚未达到最大允许载流量时，接头温度已经达到甚至超过接头允许运行温度，严重时导致断线事故。
为了维护电力传输设备，运行管理人员需要频繁的测量接头温度，以评估接头健康状态。现有技术主要有红外热像仪测温，判断标准主要依据接头温度高于导线温度一定数值来判断缺陷的严重程度，进而决定在多长时限内修复。在实际应用中，现有技术存在如下不足：（1）没有考虑高空风速对散热的影响，导致大量严重的接头缺陷因为温升没有达到缺陷的判定阈值而忽略。（2）在气温较低时，即使接头电阻已经严重增大，但红外测温显示接头与导线温差并没有达到阈值。（3）在导线通过电流较小时，接头与导线温差也会较小。（4）即使发现了接头发热，也无法测算该带缺陷的输电设备的安全载流量，以控制接头温度不至于超出运行允许值。以上技术不足，运行单位在冬春季节的接头测温达不到理想效果，丧失了在负荷低谷时发现并检修带缺陷接头的时间窗口，普遍在夏天负荷高峰期密集安排测温工作，一旦发现接头严重发热，就要在夏天负荷高峰期停电检修，造成巨大的经济损失。
仅仅检测接头温度并不能准确表征接头的真实健康状态。现有技术的不足之处在于缺乏关联表征接头健康状态的有效检测方法和装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种关联表征接头健康状态的有效检测方法。
本发明的技术方案如下：
一种接头载流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在t1时刻测量接头在当前环境的温度T1、当前电流值I1；
b、在所述当前环境测量所述温度T1对应的散热指数K1；
c、在预设环境测量预设温度T2时对应的散热指数K2；
d、计算出所述接头在所述预设环境工作在预设温度T2的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。
较佳地，上述散热指数是散热测试体在设定温度及设定环境下测量单位表面积在单位时间所放出的热量。
较佳地，上述预设环境是所述接头的实时运行环境。
较佳地，上述预设环境是运行规定的载流量测定环境，包括最高气温、最大日照、最小风速。
一种接头载流量测量装置，其特征在于，包括温度测量模块，用于测量接头的温度T1；散热指数测量模块，用于测量所述接头在当前环境所述温度T1对应的散热指数K1，以及在预设环境温度T2对应的散热指数K2；从电流测量设备上获取所述接头的当前电流值I1，所述预设环境所述接头的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。
较佳地，上述散热指数测量模块包括散热传感器，数据处理模块。
较佳地，上述散热传感器内置发热元件和测温元件。
较佳地，上述温度测量模块和所述散热指数测量模块是合体结构，或是分体结构，所述分体结构分别测量数值后进行数据拟合。
较佳地，上述温度测量模块包括红外测温模块，和所述散热指数测量模块一起搭载在一飞行器上，在所述飞行器抵近所述接头时，同步测量温度和散热指数。
较佳地，上述飞行器是多旋翼无人机，所述散热传感器通过一连杆安装在所述多旋翼无人机的上部或外侧。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过对输电设备接头开展测温的同时还测量散热指数，并在获取该接头当前的电流值后可以测算出在预设环境下该接头的预测载流量。通过一次测量就可以判断该接头的健康状态，并直接以预测载流量与额定载流量的比值反映出来，直接明了，调度部门可以有依据安排该相关设备的供电负荷，大幅提高经济效益和设备安全。设备运行部门采用该方法和装置可以在负荷和气温较低时有效开展接头巡检，工作量安排较均匀，发现接头缺陷时更容易安排停电检修，避免在负荷高峰期发现缺陷应急停电检修造成的经济损失和社会不良影响。
具体实施方式
附图1为接头载流量测量装置工作示意图；
附图2为散热传感器结构示意图。
以下结合具体实施例，参照附图1和附图2，对本发明进行详细说明。
一种接头载流量测量装置，包括温度测量模块5，用于测量接头16的温度T1，散热指数测量模块3，用于测量接头16在当前环境温度T1对应的散热指数K1，以及在预设环境温度T2对应的散热指数K2，从电流测量设备上获取接头16的当前电流值I1，预设环境接头16的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。散热指数测量模块3包括散热传感器1，数据处理模块（未图示）。散热传感器1由铝材构成球体形状，内置发热元件21和测温元件22。散热传感器1的工作模式可以是内置发热元件21对铝球加热到一预设温度，如80℃，测温元件22实时测量铝球的温度，并由把随时间变化的温度数据传输给数据处理模块。散热指数是散热传感器1的铝球在设定温度及设定环境下测量单位表面积在单位时间所放出的热量。温度测量模块5和散热指数测量模块3是合体结构，或是分体结构，所述分体结构分别测量数值后进行数据拟合。在本实施例中，温度测量模块5和散热指数测量模块3是合体结构，共同搭载在无人机4上。温度测量模块5包括红外测温模块6，和散热指数测量模块3一起搭载在一飞行器4上，在飞行器4抵近接头16时，可以对接头16进行远距离温度测量，同步测量温度和散热指数。飞行器4是多旋翼无人机，散热传感器1通过一连杆2安装在多旋翼无人机的上部或外侧，可以降低旋翼气流对环境风速的影响。为了方便操控测量，还包括一遥控及数据接收处理器7，遥控及数据接收处理器7面板上面设置有显示屏幕8。由于数据传输与计算属于现有常规技术，数据的传输途径及处理器的位置并非本发明的关键技术，只要采集到上述相关数据，对于工程技术人员都是可以理解如何根据算式计算出预设环境接头16的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。由于现有输电线路的接头较多出现在铁塔横担附近，高度通常在20米以上，高空风速要比地面风速大，采用飞行器4作为搭载平台，可以实现靠近接头16附近进行红外测温及散热指数测量，可以提高测量准确度。
一种接头载流量测量方法，包括以下步骤：a、在t1时刻测量接头16在当前环境的温度T1、当前电流值I1；b、在当前环境测量温度T1对应的散热指数K1；c、在预设环境测量预设温度T2时对应的散热指数K2；d、计算出接头16在预设环境工作在预设温度T2的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。当前电流值I1是电力传输必须实时测量的参数，可以向变电站或调度获取。当预设环境是运行规定的载流量测定环境时，包括最高气温、最大日照、最小风速，可以测算出接头16在最恶劣的环境下最大允许的载流量。当预设环境是接头16的实时运行环境时，可以据此测算出接头16实时的载流量，当运行环境中具有一定的风速，气温比最高值低时，接头16的实时载流量可以获得一定裕度的增加。
综上所述，本发明的一种接头载流量测量方法及装置，通过一次测量就可以判断该接头的健康状态，并以预测载流量提供给调度部门，可以有依据安排该相关设备的供电负荷，大幅提高经济效益和设备安全。设备运行部门采用该方法和装置可以在负荷和气温较低时有效开展接头巡检，工作量安排较均匀，发现接头缺陷时更容易安排停电检修，避免在负荷高峰期发现缺陷应急停电检修造成的经济损失和社会不良影响。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种接头载流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在t1时刻测量接头在当前环境的温度T1、当前电流值I1；
b、在所述当前环境测量所述温度T1对应的散热指数K1；
c、在预设环境测量预设温度T2时对应的散热指数K2；
d、计算出所述接头在所述预设环境工作在预设温度T2的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。
2.根据权利要求1所述的一种接头载流量测量方法，其特征在于，所述散热指数是散热测试体在设定温度及设定环境下测量单位表面积在单位时间所放出的热量。
3.根据权利要求1所述的一种接头载流量测量方法，其特征在于，所述预设环境是所述接头的实时运行环境。
4.根据权利要求1所述的一种接头载流量测量方法，其特征在于，所述预设环境是运行规定的载流量测定环境，包括最高气温、最大日照、最小风速。
5.一种接头载流量测量装置，其特征在于，包括
温度测量模块，用于测量接头的温度T1；
散热指数测量模块，用于测量所述接头在当前环境所述温度T1对应的散热指数K1，以及在预设环境温度T2对应的散热指数K2；
从电流测量设备上获取所述接头的当前电流值I1，所述预设环境所述接头的载流量I2=I1*(K2/K1)1/2。
6.根据权利要求5所述的一种接头载流量测量装置，其特征在于，所述散热指数测量模块包括散热传感器，数据处理模块。
7.根据权利要求6所述的一种接头载流量测量装置，其特征在于，所述散热传感器内置发热元件和测温元件。
8.根据权利要求5所述的一种接头载流量测量装置，其特征在于，所述温度测量模块和所述散热指数测量模块是合体结构，或是分体结构，所述分体结构分别测量数值后进行数据拟合。
9.根据权利要求5所述的一种接头载流量测量装置，其特征在于，所述温度测量模块包括红外测温模块，和所述散热指数测量模块一起搭载在一飞行器上，在所述飞行器抵近所述接头时，同步测量温度和散热指数。
10.根据权利要求9所述的一种接头载流量测量装置，其特征在于，所述飞行器是多旋翼无人机，所述散热传感器通过一连杆安装在所述多旋翼无人机的上部或外侧。
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