專利名稱：一種輸電線路覆冰實時監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及輸電線路導線的監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及架空輸電線路導線覆冰實時監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
2008年I月我國遭受了歷史上少見的雨雪冰凍天氣的災(zāi)害，電カ設(shè)施受到了嚴重損壞。氣象部門確認，本次南方區(qū)域的冰災(zāi)為50年一遇，局部80年一遇。南方電網(wǎng)公司所屬除海南外，其它四省都遭受了嚴重冰災(zāi)，累計造成全網(wǎng)35kV及以上變電站859座停運，IlOkV及以上共有395條線路受損，其中500kV有37條，220kV有138條，IlOkV有220條，共損毀桿塔2686基，其中倒塔1605基，部分損壞1081基。電網(wǎng)受損范圍之大、數(shù)量之多、 后果之嚴重實屬罕見。這次冰災(zāi)導致大量輸電線路發(fā)生閃絡(luò)、舞動、斷線、倒塔、停電，說明了電カ系統(tǒng)抗擊嚴懲冰雪災(zāi)害的能力還很差，必需從各方面努力進行改善。提高一次系統(tǒng)的設(shè)計標準無疑能增強抗擊冰雪災(zāi)害的能力，但有研究認為，按照覆冰厚度20mm 30mm來設(shè)計500kV線路，其造價將是當前的I. 8倍 2. 6倍，顯然，不可能單靠提高一次系統(tǒng)的設(shè)計標準來抵御60mm 80mm的覆冰，而必須同時提升二次系統(tǒng)的技術(shù)水平，提高電力系統(tǒng)對極端災(zāi)害(包括氣象、地質(zhì)、恐怖活動)的抗打擊能力。所以必需建立起可靠的信息采集和監(jiān)測系統(tǒng)，才能為電カ系統(tǒng)優(yōu)化預防控制提供決策，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供架空輸電線路導線覆冰實時監(jiān)測裝置，能在高壓電場和高低溫等惡劣天氣環(huán)境下可靠工作，為實現(xiàn)線路覆冰實時監(jiān)測和計算提供了基本數(shù)據(jù)。本實用新型是通過以下技術(shù)方案達到上述目的輸電線路覆冰實時監(jiān)測裝置，包括絕緣子串拉カ測量裝置、絕緣子串偏移角測量裝置、超聲波風速測量裝置；所述的絕緣子串拉カ測量裝置安裝在絕緣子串上端與橫擔之間，所述的絕緣子串偏移角測量裝置安裝在懸垂絕緣子串上端的線夾上，所述的超聲波風速測量裝置安裝在桿塔上；所述的絕緣子串拉カ測量裝置內(nèi)裝拉カ傳感器，通過電壓放大、AD采樣、MCU處理和數(shù)據(jù)存儲后，通過RS485總線將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機；所述的絕緣子串偏移角測量裝置采用雙軸角度傳感器，包括傾角傳感器、低通濾波器、帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機、RS232接ロ、電源；傾角傳感器分別與帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機、低通濾波器連接；低通濾波器與帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機連接；帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機將信號進行轉(zhuǎn)換后，通過RS232接ロ進行信息的交互，最終將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機；電源用于提供絕緣子串偏移角測量裝置的電壓與電源；所述的超聲波風速測量裝置通過4個探頭，測量垂直方向與水平方向上的風速風向信息，最終將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機。作為優(yōu)選，所述的絕緣子串拉カ測量裝置內(nèi)裝拉カ傳感器中安裝防雷保護裝置。作為優(yōu)選，超聲波風速測量裝置的4個探頭按照90°方向放置。[0009]本實用新型的有益效果輸電線路導線覆冰實時監(jiān)測是一項復雜的課題，本實用新型采用專門安裝在桿塔懸垂串上的絕緣子串拉カ測量裝置和絕緣子串偏移角測量裝置來測量該桿塔垂直檔距上的導線重量，當導線覆冰以后重量會發(fā)生較大變化，根據(jù)覆冰前后的導線重量變化可以計算出導線覆冰厚度。采用本實用新型的方法的效果在于不僅可以測量導線的覆冰厚度，而且可以測量出桿塔的垂直荷載，并且測量合理、正確，算法簡單，結(jié)果精確，能適用于線路覆冰的測量和計算，這樣就可以在覆冰厚度未超出導線或桿塔能承受的能力時，及早采取措施，避免因線路覆冰造成的跳閘、斷線、倒塔等事故，給國民經(jīng)濟和エ農(nóng)業(yè)、人民生活用電帶來重大損失，方便準確地實現(xiàn)了對架空輸電線路覆冰導線的監(jiān)測，滿足電カ部門預警、監(jiān)測的要求。本實用新型提供的架空輸電線路絕緣子串拉カ測量裝置和絕緣子串偏移角測量裝置，能實時測量線路絕緣子串上所受拉力，配合絕緣子串沿導線方向由不均勻拉カ造成 的偏移角，可測量該桿塔垂直檔距上的導線重量，從而計算出導線覆冰厚度和桿塔的垂直荷載。本實用新型提供的超聲波風速測量裝置能正確測量風雪冰凍條件下的風速和風向，為及時判斷是否出現(xiàn)輸電線路導線覆冰的必要氣象條件提供可靠依據(jù)。本實用新型提供的監(jiān)測系統(tǒng)采用多項新技術(shù)，能在高壓電場和高低溫等惡劣天氣環(huán)境下可靠工作，為實現(xiàn)線路覆冰實時監(jiān)測和計算提供了基本數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對線路覆冰形成、發(fā)展、惡化的全過程實時監(jiān)測，是國內(nèi)功能比較完整、實用、有效的覆冰實時監(jiān)測系統(tǒng)。

圖I是整體示意圖圖2是拉カ測量裝置和偏移角測量裝置安裝在線路上圖3是單塔拉カ法測量模型圖4是拉カ測量裝置外型圖5是拉カ傳感器原理框圖圖6是角度傳感器外型圖7是傾角傳感器原理圖圖8是超聲波風速、風向測量方法
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行進一步描述，但本實用新型的保護范圍并不僅限于此如圖I 8所示，輸電線路覆冰實時監(jiān)測裝置，包括絕緣子串拉カ測量裝置、絕緣子串偏移角測量裝置、超聲波風速測量裝置；所述的絕緣子串拉カ測量裝置安裝在絕緣子串上端與橫擔之間，所述的絕緣子串偏移角測量裝置安裝在懸垂絕緣子串上端的線夾上，所述的超聲波風速測量裝置安裝在桿塔上；所述的絕緣子串拉カ測量裝置內(nèi)裝拉カ傳感器，通過電壓放大、AD采樣、MCU、存儲后，通過RS485總線將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機；所述的絕緣子串偏移角測量裝置采用雙軸角度傳感器，包括傾角傳感器、低通濾波器、帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機、RS232接ロ、電源；傾角傳感器分別與帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機、低通濾波器連接；低通濾波器與帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機連接；帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機將信號進行轉(zhuǎn)換后，通過RS232接ロ進行信息的交互，最終將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機；電源用于提供絕緣子串偏移角測量裝置的電壓與電源；所述的超聲波風速測量裝置通過4個探頭，測量垂直方向與水平方向上的風速風向信息，最終將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機。輸電線路覆冰實時監(jiān)測方法，測試步驟如下1)將超聲波風速測量裝置安裝在線路導線的懸垂絕緣子串上端與橫擔之間，用于測量風雪冰凍條件下的風速和風向；2)將ー組絕緣子串拉カ測量裝置安裝在線路導線的懸垂絕緣子串上端與橫擔之間，用于測量絕緣子串上的張カTs ；3)絕緣子串偏移角測量裝置安裝在線路導線的懸垂絕緣子串上端與橫擔之間，用于測量絕緣子串偏移角V ；如某500kV 線路 #67-#68-#69 檔，#67 塔導線高度為 478. 4m、#68 為 496. 6m、#69為534. 6m,#67-#68檔距為675m、高差18. 2m,#68-#69檔距為360m、高差-38. 0m，導線型號為4XLGJ-400/35，絕緣子串型號為雙串27XLXHY3-210。安裝時的水平張カ為23260N。中相為V串，與水平線夾角為44. 14°，每串頂端裝有拉カ傳感器。查參數(shù)表可知LGJ-400/35導線外徑為26. 82mm、計算面積425. 24mm2、導線單位長度質(zhì)量為I. 349kg/m、線膨脹系數(shù)為20. 5 X 10_6/°C。LXHY3-210絕緣子每片質(zhì)量為9. 2kg。4)根據(jù)已知參數(shù)第計算#68桿塔的垂直檔距Iv為
權(quán)利要求1.ー種輸電線路覆冰實時監(jiān)測裝置，其特征在于包括絕緣子串拉カ測量裝置、絕緣子串偏移角測量裝置、超聲波風速測量裝置；所述的絕緣子串拉カ測量裝置安裝在絕緣子串上端與橫擔之間，所述的絕緣子串偏移角測量裝置安裝在懸垂絕緣子串上端的線夾上，所述的超聲波風速測量裝置安裝在桿塔上；所述的絕緣子串拉カ測量裝置內(nèi)裝拉カ傳感器，通過電壓放大、AD采樣、MCU處理和數(shù)據(jù)存儲后，通過RS485總線將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機；所述的絕緣子串偏移角測量裝置采用雙軸角度傳感器，包括傾角傳感器、低通濾波器、帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機、RS232接ロ、電源，傾角傳感器分別與帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機、低通濾波器連接，低通濾波器與帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機連接，帶高精度AD轉(zhuǎn)換單片機將信號進行轉(zhuǎn)換后，通過RS232接ロ進行信息的交互，最終將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機，電源用于提供絕緣子串偏移角測量裝置的電壓與電源；所述的超聲波風速測量裝置通過4個探頭，測量垂直方向與水平方向上的風速風向信息，最終將信息發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種輸電線路覆冰實時監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的絕緣子串拉カ測量裝置內(nèi)裝拉カ傳感器中安裝防雷保護裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種輸電線路覆冰實時監(jiān)測裝置，其特征在于，超聲波風速測量裝置的4個探頭按照90°方向放置。
專利摘要本實用新型公開了一種輸電線路覆冰實時監(jiān)測裝置，包括絕緣子串拉力測量裝置、絕緣子串偏移角測量裝置、超聲波風速測量裝置，絕緣子串拉力測量裝置安裝在絕緣子串上端與橫擔之間，絕緣子串偏移角測量裝置安裝在懸垂絕緣子串上端的線夾上，超聲波風速測量裝置安裝在桿塔上，最終將實時監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)往監(jiān)控系統(tǒng)主機，能在高壓電場和高低溫等惡劣天氣環(huán)境下可靠工作，為實現(xiàn)線路覆冰實時監(jiān)測和計算提供了基本數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對線路覆冰形成、發(fā)展、惡化的全過程實時監(jiān)測。
文檔編號G01B21/08GK202630939SQ201220198470
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者曾華榮, 黃 良, 陳仕軍, 呂黔蘇, 徐青松, 季洪獻, 傅建華 申請人:貴州電力試驗研究院, 浙江雷鳥智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司