CN213243372U - 一种分段绝缘线路运行方式控制装置 - Google Patents

一种分段绝缘线路运行方式控制装置 Download PDF

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Abstract

一种分段绝缘线路运行方式控制装置,包括:远程操控装置、站内门型构架杆塔、N个接续杆塔、2N+1个开关,N为非负整数。本实用新型通过OPGW的线路中间把每段线路的光纤连接起来,保证全程OPGW光纤连通;OPGW分段绝缘线路4~10公里为一段,每段线路跨档内有5~10座杆塔,每段线路头端接地、尾端绝缘;每段OPGW线路在接续杆塔光纤接续,光纤接续采用波分复用建立操控开关的信息通信通道;OPGW分段绝缘线路采集的全程接续杆塔信息传输到远程操控装置,因此能够促进电网输电线路的安全运行率,减少覆冰造成OPGW及架空地线断股、输电杆塔倒塌、金具损坏的设备缺陷事故,提高作业效率,降低电网运检成本,促进电网安全生产。

Description

一种分段绝缘线路运行方式控制装置
技术领域
本实用新型涉及电网运行的技术领域,尤其涉及一种分段绝缘线路运行方式控制装置。
背景技术
国内电网,高压、超高压输电线路的OPGW(Optical Fiber Composite OverheadGround Wire,光纤复合架空地线)及架空地线普遍采用逐塔接地方式安装;特高压输电线路的OPGW及架空地线常采用分段绝缘方式安装。当受到雨雪低温气候易造成输电线路OPGW、架空地线覆冰,常见到OPGW及架空地线上形成每米覆冰高达16.8KG。严重覆冰会造成OPGW及架空地线断裂、杆塔倒塌、金具损坏、通信中断,直接威胁电网安全运行。
为了降低高压、超高压、特高压输电线路感应电造成的输电线路电能损失,对OPGW及架空地线采用分段绝缘的架设方式。由于采用了分段绝缘的架设方式,给OPGW及架空地线的全程线路融冰带来困难。当前国内输电线路的OPGW分段绝缘及架空地线分段绝缘线路的融冰方式,基本上是人工操作线路运行方式,尚没有OPGW分段绝缘及架空地线分段绝缘线路融冰运行方式实施全程自动连接。
主要原因如下:由于融冰电源成套设备功能完善,解决了近端电源自动接入,但配套的全程线路连接开关全部无电动功能及通信通道,造成融冰运行方式的全程自动连接功能缺失。在线路融冰连接方式时需要派作业人员至每段线路连接塔上操作开关。这种人工操作很费时间,人工作业工作量大,作业登高坠落风险大,给企业造成运检成本增高。
(1)电力行业内部专业划分比较细,造成了专业之间技术隔离,一次输电专业人员不熟悉如何利用OPGW光纤通道,影响了全程通信信号传输技术应用。
(2)一次输电专业不熟悉二次远程信息采集操控系统的建立。
(3)国内输电线路OPGW及架空地线融冰在变电站内近端与线路连接是采用自动接线器连接电源接入,但分段绝缘远端段因电源受限及控制信号通道未解决,只能停留在近距离半自动工作模式,全程段线路连接需作业人员到连接塔作业,操作开关切换到融冰运行方式。
(4)目前国内电网没有工程采用远程操控装置技术应用于OPGW分段绝缘及架空地线分段绝缘线路的全程融冰自动连接切换运行方式。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本实用新型要解决的技术问题是提供了一种分段绝缘线路运行方式控制装置,其能够促进电网输电线路的安全运行率,减少覆冰造成OPGW及架空地线断股、输电杆塔倒塌、金具损坏的设备缺陷事故,提高作业效率,降低电网运检成本,促进电网安全生产。
本实用新型的技术方案是:这种分段绝缘线路运行方式控制装置,其包括:远程操控装置、站内门型构架杆塔、N个接续杆塔、2N+1个开关,N为非负整数;
第1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接融冰电源而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换;
第2N开关包括一个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N+1开关的一个静触头,动触头连接第N段线路并在该静触头和悬空之间切换;
第2N+1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N开关的一个静触头而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换;
远程操控装置包括感应电采集单元(1)、电源管理单元(2)、锂电池(3)、光电收发转换单元(4)、信号处理单元(5)、前置电路单元(6)、开关分合及工作状态传感器(7)、开关状态信息采集处理单元(8),OPGW光纤接入光电收发转换单元,信号依次进入信号处理单元)、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器、开关状态信息采集处理单元后到达信号处理单元,经过处理后的信号经过光电收发转换单元返回OPGW光纤,感应电采集单元、或锂电池通过电源管理单元为光电收发转换单元、信号处理单元、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器供电。
本实用新型通过OPGW的线路中间把每段线路的光纤连接起来,保证全程OPGW光纤连通;OPGW分段绝缘线路4~10公里为一段,每段线路跨档内有5~10座杆塔,每段线路头端接地、尾端绝缘;每段OPGW线路在接续杆塔光纤接续,光纤接续采用波分复用建立操控开关的信息通信通道;OPGW分段绝缘线路采集的全程接续杆塔信息传输到远程操控装置,因此能够促进电网输电线路的安全运行率,减少覆冰造成OPGW及架空地线断股、输电杆塔倒塌、金具损坏的设备缺陷事故,提高作业效率,降低电网运检成本,促进电网安全生产。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的分段绝缘线路运行方式控制装置的远程操控装置的结构示意图。
图2示出了根据本实用新型的OPGW分段绝缘线路的原理示意图。
图3示出了根据本实用新型的接续杆塔线路段连接方式。
具体实施方式
如图1-3所示,这种分段绝缘线路运行方式控制装置,其包括:远程操控装置、站内门型构架杆塔、N个接续杆塔、2N+1个开关,N为非负整数;
第1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接融冰电源而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换;
第2N开关包括一个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N+1开关的一个静触头,动触头连接第N段线路并在该静触头和悬空之间切换;
第2N+1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N开关的一个静触头而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换;
远程操控装置包括感应电采集单元1、电源管理单元2、锂电池3、光电收发转换单元4、信号处理单元5、前置电路单元6、开关分合及工作状态传感器7、开关状态信息采集处理单元8,OPGW光纤接入光电收发转换单元,信号依次进入信号处理单元)、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器、开关状态信息采集处理单元后到达信号处理单元,经过处理后的信号经过光电收发转换单元返回OPGW光纤,感应电采集单元、或锂电池通过电源管理单元为光电收发转换单元、信号处理单元、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器供电。
本实用新型通过OPGW的线路中间把每段线路的光纤连接起来,保证全程OPGW光纤连通;OPGW分段绝缘线路4~10公里为一段,每段线路跨档内有5~10座杆塔,每段线路头端接地、尾端绝缘;每段OPGW线路在接续杆塔光纤接续,光纤接续采用波分复用建立操控开关的信息通信通道;OPGW分段绝缘线路采集的全程接续杆塔信息传输到远程操控装置,因此能够促进电网输电线路的安全运行率,减少覆冰造成OPGW及架空地线断股、输电杆塔倒塌、金具损坏的设备缺陷事故,提高作业效率,降低电网运检成本,促进电网安全生产。
优选地,所述远程操控装置还包括太阳能电源采集单元9,其通过电源管理单元为光电收发转换单元、信号处理单元、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器供电。
优选地,线路在对端变电站与相线、架空地线连接形成一个返回到本端变电站的融冰回路。
优选地,OPGW的线路中间把每段线路的光纤连接起来,保证全程OPGW光纤连通;OPGW分段绝缘线路4~10公里为一段,每段线路跨档内有5~10座杆塔,每段线路头端接地、尾端绝缘;每段OPGW线路在接续杆塔光纤接续,光纤接续采用波分复用建立操控开关的信息通信通道;OPGW分段绝缘线路采集的全程接续杆塔信息传输到远程操控装置,远程操控装置包括感应电采集单元1、电源管理单元2、锂电池3、光电收发转换单元4、信号处理单元5、前置电路单元6、开关分合及工作状态传感器7、开关状态信息采集处理单元8,OPGW光纤接入光电收发转换单元,信号依次进入信号处理单元)、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器、开关状态信息采集处理单元后到达信号处理单元,经过处理后的信号经过光电收发转换单元返回OPGW光纤,感应电采集单元、或锂电池通过电源管理单元为光电收发转换单元、信号处理单元、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器供电。
优选地,如图3所示,远程操控装置控制2N+1个开关;
第1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接融冰电源而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换;
第2N开关包括一个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N+1开关的一个静触头,动触头连接第N段线路并在该静触头和悬空之间切换;
第2N+1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N开关的一个静触头而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换。
优选地,如图2、3所示,变电站内的融冰电源接入到第1开关K1的静触头端子K1-1上,经过第1开关K1的动触头端子K1-2连接到第1段线路,经过第2开关K2的动触头端子K2-1,第2开关K2的静触头端子K2-2连接第3开关K3的静触头端子K3-1,第3开关K3的动触头K3-2连接第2段线路;第2段线路经第4开关K4的动触头K4-1、第4开关K4的静触头K4-2、第5开关K5的静触头K5-1、第5开关K5的动触头K5-2连接到第3段线路;第3段线路经第6开关K6的动触头K6-1、第6开关K6的静触头K6-2、第7开关K7的静触头K7-1、第7开关K7的动触头K7-2连接到第4段线路;全程线路如此类推,形成连接到对端变电站。
优选地,线路在对端变电站与相线、架空地线连接形成一个返回到本端变电站的融冰回路。
优选地,全程OPGW线路非融冰运行方式为:第1开关K1的动触头端子K1-2与另一静触头端子K1-3闭合,第1段线路的头端接地,第2开关K2的动触头端子K2-1与静触头端子K2-2断开,第1段线路的尾端绝缘悬空;第3开关K3的动触头K3-2与另一静触头端子K3-3闭合,第2段线路的头端接地,第4开关K4的动触头K4-1与静触头K4-2断开,第2段线路尾端绝缘悬空;第5开关K5的动触头K5-2与另一静触头端子K5-3闭合,第3段线路头端接地,第6开关K6的动触头K6-1与静触头K6-2断开,第3段线路尾端绝缘悬空;第7开关K7的动触头K7-2与另一静触头K7-3闭合,第N段线路头端接地;全程N段线路按上述原则操控开关到非融冰工作状态。
以下更详细地说明本实用新型。
OPGW及架空地线线路分段绝缘的目的是降低高压输电线路的电能损耗。实施OPGW及架空地线的融冰技术应用,是保障高压输电线路杆塔安全运行的有效技术措施。OPGW分段绝缘的安装工艺和架空地线的安装工艺基本上一样,只是OPGW的线路中间需要把每段线路的光纤连接起来要保证全程OPGW光纤连通。
OPGW分段绝缘线路一般4~10公里左右为一段,每段线路跨档内有5~10座杆塔,每段线路头端接地、尾端绝缘的安装工艺。见图2。
每段OPGW线路在接续杆塔需光纤接续,本实用新型利用光纤接续采用波分复用建立操控开关的信息通信通道,可实现全程OPGW接地、融冰的可控开关运行方式切换。
本实用新型的OPGW分段绝缘线路采集的全程接续杆塔信息传输到变电站主控室后台及电网调控中心管理控制平台。远程操控装置见图1。
本实用新型技术方案可用于输电线路OPGW及架空地线分段绝缘线路。可用于OPGW及架空地线多种接续敷设方案的分段绝缘运行方式融冰线路。
5、实施
分段绝缘一般每4~10公里左右为一段,每段OPGW缆的头端接地、尾端绝缘的运行方式见图2。
(1)接续杆塔线路段连接方式见图2、图3。
图2中开关K1是在变电站内门型架构杆;开关K2·K3是在站外线路的第1段线路1号接续杆塔;开关K4·K5是在线路的第2段线路2号接续杆塔;开关K6·K7是在线路的第3段线路3号接续杆塔;N个段线路其开关N个都是装在N个接续杆塔。
全程每一段OPGW线路,实际上是经过在5~10个杆塔上安装。
(2)线路段开关工作状态参见图3
开关有二个静触头,一个动触头;如K1-1、K1-3是静触头,K1-2是动触头。开关触头连接见图3。
(3)全程OPGW线路融冰运行方式连接参见图3。
变电站内的融冰电源接入到开关K1的K1-1静触头端子上,经过K1-2动触头连接到第1段线路,经过K2-1动触头,K2-2静触头连接K3-1静触头,K3-2动触头连接第2段线路;第2段线路经K4-1动触头、K4-2静触头、K5-1静触头、K5-2动触头连接到第3段线路;第3段线路经K6-1动触头、K6-2静触头、K7-1静触头、K7-2动触头连接到第N段线路。全程线路如此类推,形成连接到对端变电站。
线路在对端变电站可选择与相线、架空地线连接形成一个返回到本端变电站的融冰回路。
(4)全程OPGW线路非融冰运行方式参见图3。开关K1-2与K1-3闭合第1段线路的头端接地,开关K2-1与K2-2断开第1段线路的尾端绝缘悬空;开关K3-2与K3-3闭合第2段线路的头端接地,开关K4-1与K4-2断开第2段线路尾端绝缘悬空;开关K5-2与K5-3闭合第3段线路头端接地,开关K6-1与K6-2断开第3段线路尾端绝缘悬空;开关K7-2与K7-3闭合第N段线路头端接地,全程N段线路按上述原则操控开关到非融冰工作状态。
本实用新型的有益效果如下:
(1)本实用新型实现了高压、超高压、特高压输电线路OPGW及架空地线分段绝缘运行方式的全程线路远方操控切换及融冰的工作方式的技术。
(2)本实用新型在分段绝缘OPGW的每一段线路的头、尾接续方式,采用电动开关切换运行方式,实现了OPGW分段绝缘全程线路无需作业人员到接续塔现场操作开关,提高了作业效率,降低了电网运检成本。
(3)本实用新型设有OPGW分段绝缘的绝缘端临时检修接地开关,防止感应电伤害登塔作业人员。
(4)本实用新型设有OPGW接续塔抽纤接入远程遥控操作指令,同时采集电动开关工作状态信息,传到后台终端监控融冰作业。
(5)本实用新型设有电动开关接触电阻和温度在线监测,并且有上限值告警功能传到后台终端监控系统。
(6)本实用新型采用太阳能电池与感应电板给电池充电,可确保在全天候环境下电动开关可工作。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种分段绝缘线路运行方式控制装置,其特征在于:其包括:远程操控装置、站内门型构架杆塔、N个接续杆塔、2N+1个开关,N为非负整数;
第1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接融冰电源而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换;
第2N开关包括一个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N+1开关的一个静触头,动触头连接第N段线路并在该静触头和悬空之间切换;
第2N+1开关包括两个静触头和一个动触头,其中一个静触头连接第2N开关的一个静触头而另一个静触头接地,动触头连接第N段线路并在两个静触头之间切换;
远程操控装置包括感应电采集单元(1)、电源管理单元(2)、锂电池(3)、光电收发转换单元(4)、信号处理单元(5)、前置电路单元(6)、开关分合及工作状态传感器(7)、开关状态信息采集处理单元(8),OPGW光纤接入光电收发转换单元,信号依次进入信号处理单元、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器、开关状态信息采集处理单元后到达信号处理单元,经过处理后的信号经过光电收发转换单元返回OPGW光纤,感应电采集单元、或锂电池通过电源管理单元为光电收发转换单元、信号处理单元、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器供电。
2.根据权利要求1所述的分段绝缘线路运行方式控制装置,其特征在于:所述远程操控装置还包括太阳能电源采集单元(9),其通过电源管理单元为光电收发转换单元、信号处理单元、前置电路单元、开关分合及工作状态传感器供电。
3.根据权利要求2所述的分段绝缘线路运行方式控制装置,其特征在于:线路在对端变电站与相线、架空地线连接形成一个返回到本端变电站的融冰回路。
4.根据权利要求3所述的分段绝缘线路运行方式控制装置,其特征在于:OPGW的线路中间把每段线路的光纤连接起来,保证全程OPGW光纤连通;OPGW分段绝缘线路4~10公里为一段,每段线路跨档内有5~10座杆塔,每段线路头端接地、尾端绝缘;每段OPGW线路在接续杆塔光纤接续,光纤接续采用波分复用建立操控开关的信息通信通道;OPGW分段绝缘线路采集的全程接续杆塔信息传输到远程操控装置。
5.根据权利要求4所述的分段绝缘线路运行方式控制装置,其特征在于:远程操控装置控制2N+1个开关。
6.根据权利要求5所述的分段绝缘线路运行方式控制装置,其特征在于:变电站内的融冰电源接入到第1开关(K1)的静触头端子(K1-1)上,经过第1开关(K1)的动触头端子(K1-2)连接到第1段线路,经过第2开关(K2)的动触头端子(K2-1),第2开关(K2)的静触头端子(K2-2)连接第3开关(K3)的静触头端子(K3-1),第3开关(K3)的动触头(K3-2)连接第2段线路;第2段线路经第4开关(K4)的动触头(K4-1)、第4开关(K4)的静触头(K4-2)、第5开关(K5)的静触头(K5-1)、第5开关(K5)的动触头(K5-2)连接到第3段线路;第3段线路经第6开关(K6)的动触头(K6-1)、第6开关(K6)的静触头(K6-2)、第7开关(K7)的静触头(K7-1)、第7开关(K7)的动触头(K7-2)连接到第4段线路;全程线路如此类推,形成连接到对端变电站。
7.根据权利要求6所述的分段绝缘线路运行方式控制装置,其特征在于:全程OPGW线路非融冰运行方式为:第1开关(K1)的动触头端子(K1-2)与另一静触头端子(K1-3)闭合,第1段线路的头端接地,第2开关(K2)的动触头端子(K2-1)与静触头端子(K2-2)断开,第1段线路的尾端绝缘悬空;第3开关(K3)的动触头(K3-2)与另一静触头端子(K3-3)闭合,第2段线路的头端接地,第4开关(K4)的动触头(K4-1)与静触头(K4-2)断开,第2段线路尾端绝缘悬空;第5开关(K5)的动触头(K5-2)与另一静触头端子(K5-3)闭合,第3段线路头端接地,第6开关(K6)的动触头(K6-1)与静触头(K6-2)断开,第3段线路尾端绝缘悬空;第7开关(K7)的动触头(K7-2)与另一静触头(K7-3)闭合,第N段线路头端接地;全程N段线路按上述原则操控开关到非融冰工作状态。
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