CN215641485U

CN215641485U - 一种兼具输电线路电压测量和验电的系统

Info

Publication number: CN215641485U
Application number: CN202122217934.9U
Authority: CN
Inventors: 杨金东
Original assignee: Electric Power Research Institute of Yunnan Power Grid Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2031-09-14

Abstract

本申请提供一种兼具输电线路电压测量和验电的系统。该系统包括高压传感装置、数据采集装置、无线终端、高压绝缘棒和金属挂钩，金属挂钩与高压传感装置可拆卸连接，高压传感装置与数据采集装置均可拆卸安装在高压绝缘棒上，数据采集装置与高压传感装置中的低压电容并联，还与无线终端网络连接。使用时将高压传感装置通过金属挂钩与输电线路上任一预设测量点连接，利用数据采集装置测量高压传感装置中低压电容两端的低压电压，无线终端根据测得的低压电压，以及低压电容的电容值和高压电容的电容值，确定预设测量点的电压，并显示输电线路上所有预设测量点的电压。整个系统电压测量精度较高，同时兼有验电功能，在各种复杂环境下更具有普适性。

Description

一种兼具输电线路电压测量和验电的系统

技术领域

本申请涉及电力测量技术领域，特别涉及一种兼具输电线路电压测量和验电的系统。

背景技术

在对电力系统的输电线路进行规划设计之前，为了提高规划设计的合理性，通常需要对已有输电线路的电压进行测量，进而获取每条输电线路电压的分布情况。测量输电线路的电压通常可以在输电线路上选取多个测量点，比如位于输电线路首端的变电站、站外输电线路的关键节点和分支节点等，在每个测量点加装电压互感器来测量每个测量点的电压。但是，加装电压互感器易受设备、安装空间的限制，安装不方便，而且整个加装过程使得施工作业变得较为复杂，极大增加了后续运维人员的负担。此外，为了获取每条输电线路电压的分布情况，需装设大量的电压互感器，成本较为昂贵，经济性较差。

为了克服上述加装电压互感器的弊端，在对电力系统的输电线路进行规划设计之前，还可以采用仿真的方法来获取每条输电线路电压的分布情况，即对输电线路进行仿真计算。然而，受不同输电线路区段导线线径大小的影响，导线参数有所不同，进而导致电压仿真结果与输电线路实际的电压分布情况偏差较大，输电线路电压分析精度较低，严重影响规划设计的精准性及投资效果。

此外，除了需要准确地获取每条输电线路电压的分布情况以外，在日常输电线路运维过程中，还需要对输电线路上的电力设备进行停电后的验电。现有的验电装置主要采用声光报警型的高压验电装置，该高压验电装置主要是由触头和三极管组成的感应检测设备，通过检测流过验电器对地杂散电容中的电流，来检验电力设备或者输电线路是否带电，再与与非门电路板进行结合，在检测到带电时进行声光报警。此类高压验电装置主要通过电荷作用力来实现验电，不仅验电过程较繁琐，而且需要严格选用与被验电设备电压等级一致的验电器，易存在选错电压等级、超过验电护环触电的风险，并且使用时需要逐渐靠近带电体，在野外环境使用不便。

基于此，目前亟需一种兼具输电线路电压测量和验电的系统，用于解决现有方法中输电线路电压测量精度较低，以及现有验电装置使用不方便、对各种环境的普适性较差的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种兼具输电线路电压测量和验电的系统，可用于解决现有方法中输电线路电压测量精度较低，以及现有验电装置使用不方便、对各种环境的普适性较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

一种兼具输电线路电压测量和验电的系统，所述兼具输电线路电压测量和验电的系统包括：高压传感装置、数据采集装置、无线终端、高压绝缘棒和金属挂钩；

所述高压传感装置与所述数据采集装置均可拆卸安装在所述高压绝缘棒上，所述高压绝缘棒用于支撑所述高压传感装置与所述数据采集装置；

所述高压传感装置包括高压电容和与所述高压电容的一端电连接的低压电容，所述高压电容的另一端与所述金属挂钩可拆卸连接，所述金属挂钩用于连接输电线路上任一预设测量点；

所述数据采集装置与所述低压电容并联，所述数据采集装置还与所述无线终端网络连接，用于在所述无线终端的控制下，测量所述低压电容两端的低压电压；

所述无线终端用于获取所述低压电压，以及根据所述低压电压、所述低压电容的电容值和所述高压电容的电容值，确定所述预设测量点的电压，并显示所述输电线路上所有预设测量点的电压。

在一种可实现方式中，所述低压电容的另一端通过高压杆塔接地引下线接地或者直接接地；

所述数据采集装置的一端与第一接线点电连接，所述数据采集装置的另一端直接接地，所述第一接线点位于所述高压电容与所述低压电容之间的连接线上。

在一种可实现方式中，所述数据采集装置的一端与所述第一接线点通过信号线电连接。

在一种可实现方式中，所述无线终端包括依次连接的信号收发模块、微处理器和信号显示模块，所述信号收发模块还与所述数据采集装置网络连接。

在一种可实现方式中，所述无线终端还包括虚拟按钮，所述虚拟按钮与所述微处理器相连接，用于查看输电线路电压测量值以及向所述数据采集装置发送控制指令。

在一种可实现方式中，所述高压绝缘棒为可伸缩结构。

在一种可实现方式中，所述低压电容的电容值和所述高压电容的电容值均为nF级。

如此，本实用新型实施例提供一种兼具输电线路电压测量和验电的系统，将高压传感装置和数据采集装置均固定在高压绝缘棒上，使用时，将高压传感装置通过金属挂钩与输电线路上任一预设测量点相连接，利用数据采集装置测量高压传感装置中低压电容两端的低压电压，无线终端根据测得的低压电压，以及低压电容的电容值和高压电容的电容值，确定预设测量点的电压，并显示输电线路上所有预设测量点的电压。整个系统采用电容分压原理直接测量输电线路上每个测量点的电压，进而显示整个输电线路的电压，测量精度较高，同时兼有验电功能，使用较为方便，而且整体体积较小，易于携带，在各种复杂环境下更具有普适性。

附图说明

图1为本实用新型实施例适用的场景结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种兼具输电线路电压测量和验电的系统所对应的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种兼具输电线路电压测量和验电的系统所对应的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

下面首先结合图1对本实用新型实施例适用的场景进行介绍。

请参考图1，其示例性示出了本实用新型实施例适用的场景结构示意图。如图1所示，高压杆塔上设置有多个绝缘子，每个绝缘子上连接有一条输电线路，高压杆塔上还设有高压杆塔接地引下线，测量点可以设在输电线路上的任意位置，比如测量点A。

基于图1所示的场景，图2示例性示出了本实用新型实施例提供的一种兼具输电线路电压测量和验电的系统所对应的整体结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例提供的兼具输电线路电压测量和验电的系统具体包括：高压传感装置100、数据采集装置200、无线终端300、高压绝缘棒400和金属挂钩500。

高压传感装置100与数据采集装置200均可拆卸安装在高压绝缘棒400上，高压绝缘棒400用于支撑高压传感装置100与数据采集装置200。

进一步地，高压绝缘棒400可以为可伸缩结构，也可以为固定不可伸缩结构。

在使用时，高压绝缘棒400的长度应可以使得高压传感装置100安装在高压绝缘棒400上以后，与高压传感装置100连接的金属挂钩500可以钩在预设测量点处，比如测量点A。

高压传感装置100包括高压电容C1和与高压电容C1的一端电连接的低压电容C2，高压电容C1的另一端与金属挂钩500可拆卸连接，金属挂钩500用于连接输电线路上任一预设测量点。

具体地，低压电容C2的电容值和高压电容C1的电容值应均为nF级。

低压电容C2的一端与高压电容C1电连接，低压电容C2的另一端可以通过高压杆塔接地引下线接地，或者直接接地。

在使用时，将金属挂钩500钩在预设测量点处即可，比如测量点A。

如此，采用上述高压传感装置，利用高压电容和低压电容实现对测量点处对地电压的分压，为后续测量提供了基础。

数据采集装置200与低压电容C2并联，数据采集装置200还与无线终端300网络连接，用于在无线终端300的控制下，测量低压电容C2两端的低压电压。

具体地，数据采集装置200的一端与第一接线点电连接，数据采集装置200的另一端直接接地。其中，第一接线点位于高压电容C1与低压电容C2之间的连接线上，为连接线上任一点。

进一步地，数据采集装置200的一端与第一接线点通过信号线电连接。

如此，采用上述数据采集装置，应用电容分压原理实现高压输电线路的电压测量，实现较为简单，实用性较强。此外，与高压传感装置以及金属挂钩共同固定在高压绝缘杆上，使用时安全性较强，有利于保障人身安全和数据终端的设备的安全，而且使用非常方便，不同测量点之间的切换也较为简单，可以开展配电网高压线路任意区段的电压测量。

无线终端300用于获取低压电压，以及根据低压电压、低压电容C2的电容值和高压电容C1的电容值，确定预设测量点的电压，并显示输电线路上所有预设测量点的电压。

具体地，图3示例性示出了本实用新型实施例提供的一种兼具输电线路电压测量和验电的系统所对应的具体结构示意图，如图3所示，无线终端300包括依次连接的信号收发模块301、微处理器302和信号显示模块303，信号收发模块301还与数据采集装置200网络连接。其中：

信号收发模块301用于获取数据采集装置200测得的低压电压，并将低压电压发送给微处理器302，以及将微处理器302发出的控制指令发送给数据采集装置200，用于远程启动数据采集装置200采集电压信号。

如此，采用上述信号收发模块，可将数据信号进行点对点无线收发，克服了有线测量的缺点。

微处理器302用于根据低压电压、低压电容C2的电容值和高压电容C1的电容值，确定预设测量点的电压。

具体可以通过公式(1)来确定预设测量点的电压：

公式(1)中，U为预设测量点的电压，U2为低压电容C2两侧的低压电压，C1为高压电容的电容值，C2为低压电容的电容值。

如此，采用上述微处理器，不仅可远程启动数据采集终端，而且大大减小了检测装置的体积，成套装置可收纳于盒子内，便于携带，同时利用了电压分容原理，精确计算输电线路电压，结合线路单线图实现输电线路电压的分布感知，还可以与规划辅助决策系统对接，支撑规划可研编制，具有较高的实用性。

信号显示模块303可以为信号液晶显示屏，用于显示输电线路上所有预设测量点的电压，如此即可得到整条输电线路的电压分布情况。

如此，采用上述信号显示模块，可以对输电线路电压进行显示，一目了然，较为直观。

此外，无线终端300还可以包括虚拟按钮304，虚拟按钮304与微处理器302相连接，用于查看输电线路电压测量值以及向数据采集装置200发送控制指令。也就是说，虚拟按钮304可以查看数据采集装置200测得的低压电压，并且可以发送控制指令控制数据采集装置200启动采集电压信号。

图3中还示出了数据采集装置200、高压传感装置100、金属挂钩500与输电线路之间的连接关系，此处不再赘述。

本实用新型实施例提供的一种兼具输电线路电压测量和验电的系统在使用时，首先，在地面上把高压传感装置100分别与金属挂钩500和数据采集装置200连接，并固定在高压绝缘棒400上；其次，将高压传感装置100和数据采集装置200的接地端接地；接着，将金属挂钩500紧密挂接在高压输电线路上紧靠绝缘子的高压裸导线上的预设测量点并固定住；然后，启动无线终端300，远程启动数据采集装置200采集电压信号，分析计算出当前高压输电线路的电压；最后，无线终端300基于高压输电线路单线图，自动绘制本测量点的电压，逐步实现整条线路电压分布的绘制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种兼具输电线路电压测量和验电的系统，其特征在于，所述兼具输电线路电压测量和验电的系统包括：高压传感装置、数据采集装置、无线终端、高压绝缘棒和金属挂钩；

2.根据权利要求1所述的兼具输电线路电压测量和验电的系统，其特征在于，所述低压电容的另一端通过高压杆塔接地引下线接地或者直接接地；

3.根据权利要求2所述的兼具输电线路电压测量和验电的系统，其特征在于，所述数据采集装置的一端与所述第一接线点通过信号线电连接。

4.根据权利要求1所述的兼具输电线路电压测量和验电的系统，其特征在于，所述无线终端包括依次连接的信号收发模块、微处理器和信号显示模块，所述信号收发模块还与所述数据采集装置网络连接。

5.根据权利要求4所述的兼具输电线路电压测量和验电的系统，其特征在于，所述无线终端还包括虚拟按钮，所述虚拟按钮与所述微处理器相连接，用于查看输电线路电压测量值以及向所述数据采集装置发送控制指令。

6.根据权利要求1所述的兼具输电线路电压测量和验电的系统，其特征在于，所述高压绝缘棒为可伸缩结构。

7.根据权利要求1所述的兼具输电线路电压测量和验电的系统，其特征在于，所述低压电容的电容值和所述高压电容的电容值均为nF级。