CN108387772B - 一种输电线路过电压的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路过电压的测量方法，假定需要测量通过某输电线路第n基杆塔的线路过电压，包括：在第n基杆塔上安装记录电压波形的录波仪，录波仪一端接在与塔身绝缘的架空地线上，另一端接在塔身上；录波仪设有触发阈值，线路正常工作时不记录电压波形；当线路出现过电压时，架空地线耦合出感应电压，录波仪被触发并记录电压波形；根据电磁场理论，计算架空地线与导线之间的耦合系数，并根据电压波形和耦合系数推算出导线上的过电压。本发明可以实现输电线路中间的线路过电压测量；由于架空地线与导线有一定距离，架空地线耦合电压较小，测量设备可以小型化，功耗降低，可以实现全天候实时监测；测量全自动进行，无需人工操作。
Description
技术领域
本发明涉及高电压技术领域，尤其涉及一种输电线路过电压的测量方法。
背景技术
输电线路过电压即输电线路导线上出现大于运行电压的过电压，是一种电力***中常见的电磁现象，分为外过电压与内过电压。外过电压又称雷电过电压，由输电线路遭受雷击造成。内过电压包含操作过电压、工频电压升高及谐振过电压，产生的原因为***运行状态的突然变化，如投入和切除线路等操作、不对称短路、突然甩负荷等。输电线路上的过电压会沿着输电线路传播并侵入发电厂、变电站，严重威胁发电厂、变电站的安全运行。
电力***过电压幅值一般较高，如220kV***的操作过电压可以达到运行电压的3至4倍，对于如此高等级的电压，需要使用大型的分压器进行测量。而一般电压等级较高的分压器体积较大，一般只能安装于变电站内，无法在野外输电线路上安装使用，因此无法直接测量得到输电线路上的过电压，不利于输电线路过电压的监测。
当输电线路的导线上出现过电压时，由于架空地线与导线之间存在电磁耦合，架空地线上产生感应电压。一般情况下，普通架空地线与杆塔绝缘连接，测量普通架空地线上的感应电压即可推知导线上的过电压，为此本发明提供一种输电线路过电压的测量方法。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种输电线路过电压的测量方法。
为实现上述目的，本发明提供一种输电线路过电压的测量方法，假定需要测量通过某输电线路第n基杆塔的线路过电压，包括：
步骤1、在第n基杆塔上安装记录电压波形的录波仪，录波仪一端接在与塔身绝缘的一根架空地线上，另一端接在塔身上；
步骤2、录波仪设有触发阈值，线路正常工作时录波仪不记录电压波形；
步骤3、当线路出现过电压时，架空地线耦合出感应电压，录波仪被触发并记录电压波形；
步骤4、根据电磁场理论，计算架空地线与导线之间的耦合系数，并根据电压波形和耦合系数推算出导线上的过电压。
作为本发明的进一步改进，触发阈值为1.5倍的线路运行电压乘以耦合系数。
作为本发明的进一步改进，导线上的过电压的推算方法为：过电压等于录波仪所记录电压波形的电压幅值除以耦合系数。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明可以实现输电线路中间的线路过电压测量；
2、由于架空地线与导线有一定距离，架空地线耦合电压较小，测量设备可以小型化，功耗降低，可以实现全天候实时监测；
3、测量全自动进行，无需人工操作。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的输电线路过电压的测量方法的流程图；
图2为本发明一种实施例公开的输电线路的结构示意图；
图3为本发明一种实施例公开的导线上的过电压波形图。
图中：
1、第n基杆塔；2、第n+1基杆塔；3、架空地线；4、导线；5、绝缘体；6、录波仪。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
本发明提供一种输电线路过电压的测量方法，该测量方法应用在图2所示的输电线路结构上，输电线路结构包括：连续布置的多个基杆塔，如第n基杆塔1和第n+1基杆塔2，第n基杆塔1与第n+1基杆塔2之间搭有相平行的架空地线3和导线4，架空地线3通过绝缘体5与基杆塔绝缘连接，过电压产生在导线4上，过电压的传播方向自第n基杆塔1向第n+1基杆塔2传播。其测量原理为：当导线上出现过电压时，由于架空地线与导线存在电磁耦合，地线上产生感应电压。一般情况下，普通架空地线与杆塔绝缘连接，测量普通架空地线上的感应电压即可推知导线上的过电压。
如图1、2所示，本发明提供一种输电线路过电压的测量方法，假定需要测量通过某输电线路第n基杆塔的线路过电压，其测量方法包括：
步骤1、在第n基杆塔上安装记录电压波形的录波仪6，录波仪6一端接在与塔身绝缘的一根架空地线上，另一端接在塔身上；
步骤2、录波仪设置一定的触发阈值，线路正常工作时录波仪不记录电压波形；
步骤3、当线路出现过电压时，架空地线耦合出感应电压，录波仪被触发并记录电压波形；
步骤4、根据电磁场理论，计算架空地线与导线之间的耦合系数，并根据电压波形和耦合系数推算出导线上的过电压。
进一步，触发阈值可根据实际需要进行设计，比如触发阈值可为1.5倍的线路运行电压(导线的工作电压)乘以耦合系数；如当线路运行电压为100kV，耦合系数为0.01；当录波仪检测到的电压大于1.5倍的线路运行电压乘以耦合系数时，即大于1.5kV，录波仪被触发并记录电压波形；当录波仪检测到的电压小于1.5倍的线路运行电压乘以耦合系数时，即大于1.5kV，录波仪不被触发不记录电压波形。
进一步，导线上的过电压的推算方法为：过电压等于录波仪所记录电压波形的电压幅值除以耦合系数；其中，根据电磁场理论计算架空地线与导线之间的耦合系数为现有常规的计算方法，故在此不对其计算过程做详细阐述。
实施例：
某输电线路遭受雷击，在导线上产生过电压，该过电压波传输第108基杆塔时，安装于该杆塔上的录波仪记录地线感应电压幅值为0.92kV。计算得到导线对地线的耦合系数为0.01，则可推知导线上感应过电压幅值为92kV。同时，根据录波仪上记录的感应过电压波形，可以得到导线上的过电压波形，如图3所示。
本发明可以实现输电线路中间的线路过电压测量；由于架空地线与导线有一定距离，架空地线耦合电压较小，测量设备可以小型化，功耗降低，可以实现全天候实时监测；测量全自动进行，无需人工操作。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种输电线路过电压的测量方法，其特征在于，假定需要测量通过某输电线路第n基杆塔的线路过电压，包括：
步骤1、在第n基杆塔上安装记录电压波形的录波仪，录波仪一端接在与塔身绝缘的一根架空地线上，另一端接在塔身上；
步骤2、录波仪设有触发阈值，线路正常工作时录波仪不记录电压波形；
步骤3、当线路出现过电压时，架空地线耦合出感应电压，录波仪被触发并记录电压波形；
步骤4、根据电磁场理论，计算架空地线与导线之间的耦合系数，并根据电压波形和耦合系数推算出导线上的过电压；
导线上的过电压的推算方法为：过电压等于录波仪所记录电压波形的电压幅值除以耦合系数。
2.如权利要求1所述的输电线路过电压的测量方法，其特征在于，触发阈值为1.5倍的线路运行电压乘以耦合系数。
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