基于场强法的高压输电线路电力参数.ppt

一、课题研究现状和意义 二、场强法获得高压电力线路电压信号的基本理论 三、电压波形信号无线传输理论及实现方法的分析 四、高压电力线路电压波形信号无线发送装置的设计 五、场强法应用1：高压线路相位检测 六、场强法应用2：氧化物避雷器性能检测 七、下一步研究工作： 结合无线传感器网络，开展基于网络化高压输电设备智能监控保护系统应用研究 由于电力需求日益增加，使得电力设备所使用的绝缘材料所承受的电气压力与日俱增，设备使用的寿命往往取决于绝缘材料的绝缘强度。电力设备由于运转 操作、使用年数、使用频度及使用环境等影响，会逐年发生裂化，进而发生故障或事故，世界各国都投入大量的人力从事设备维护及研究故障预测的诊断技术。 早期变电所设备维护采用事后维护；后来发展为预知维护。 变电设备维护方式也可分为两种：定期维护 ，状态维护 随着世界各国现代化步伐的加快，对检测技术的大量需求与日俱增；而科学技术，尤其是大规模集成电路技术、微型计算机技术、机电一体化技术、微机械和新材料技术的不断进步，大大促进了现代检测技术的发展，目前，现代检测技术发展总的趋势大体有以下几个方面。 （1）不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性 （2）传感器逐渐向集成化、组合化和数字化方向发展 （3）检测系统智能化 （4）重视非接触式检测技术的研究 非接触测量方法：场强法和红外法 场强法：电场和磁场 红外法：成像式和非成像式（主要用于测温） 高电压产生电场：测量和取电 线路核相和相位检测、避雷器性能检测、谐波检测、高压带电指示 大电流产生磁场：取电和测量 高压开关触头测温取电、母线排接头表面测温取电、相间短路故障装置取电和电流测量、间接采集电流信号 非成像式红外测温：人体表面温度检测、非接触测量高压开关表面温升 成像式红外测温：热成像仪 （4）高压电网谐波检测方面国内外研究现状 现有检测手段：采用电压互感器将高电压信号转换成可供采集的小电压信号. 现状：主要通过测量变电站PT线端的电压信号来间接反映线路上的谐波情况，这样只能反映靠近变电站附近高压电网线路的谐波情况。 难点：无法直接获得高压电网的电压信号。 方法：利用场强法采用非接触的无线方式直接获得高压电网的电压信号，这样给高压电网谐波检测提供了一种全新的方法。 已获国家发明专利授权. （6）变电站户外高压开关（非场强法） 现有检测手段：采用红外热成像仪定期检测. 难点： ：无法实现在线检测,主要问题是无法解决远距离（6-10米）温度测量问题。 方法：利用红外测量户外高压开关表面温度，这样给户外高压开关温升的在线检测提供了一种全新的方法。 2场强法在高压电力线路相位差检测中的应用 （1）高压电力线路无线核相仪的设计 接收装置的设计 接收模块 接收装置的实物图 高压无线核相仪的试验 2高压电力线路无线相位检测仪的设计 接收装置的实物图 高压无线相位检测仪的试验 江苏省输配电装备重点实验室 2009年9月江苏省科技厅批准立项 下设三个研究方向: 气体绝缘金属封闭开关设备技术方向 主要研究气体绝缘金属封闭组合开关设备智能化控制技术、大电流下的散热技术研究与高压元件的小型化、集成化技术 、气体绝缘金属封闭组合开关设备故障诊断在线监测技术等关键问题。 变压器与特种变压器方向 主要研究SF6气体绝缘变压器绝缘性能、散热技术与集成制造技术、气体绝缘变压器替代气体（氮气、混合气体）绝缘特性、大功率电抗器及可控电抗器、滤波电抗器和消谐电抗器等关键问题。 输配电装备状态监测与电工理论方向 主要研究输配电装备状态监测网平台共性关键技术 、智能化输配电装备在线监测技术、电网数字化、信息化系统等关键问题。 高压电力线路无线相位检测仪的总体结构 接收装置的原理结构 正负相位 检测 FPGA 液晶 模块 驱动 电路 接收模块1 接收模块2 接收装置测量相位差的原理分析 信号2 信号1 相差信号 高频计数 φ 图6.5 过零检测法原理图 接收装置的电路设计 实测频率为315MHz的发送模块与接收模块接收到的电压波形比较图 实测频率为433MHz的发送模块与接收模块与接收到的电压波形比较图 输入相位差为0°时相位差测量值 输入相位差为180°时相位差测量值 六、场强法应用2：氧化物避雷器性能检测 1.MOA工作原理分析 2.用阻性电流和相位差大小判断MOA性能优劣 MOA阀片的劣化或老化反映为阻性电流增大，因此直接测量阻性电流能反映氧化锌避雷器的健康状况。 有文献（电力科学院）介绍可以用相位角法来判断MOA劣化程度的正确性。 大多数MOA阻性电流和相位角的测定均是采用双输入型的，同时输入电压和电流信号