CN112485502A - 特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高压输电技术领域，提供了一种特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***及方法。其中，特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***包括通流通压装置，其与高压变电站的一次设备相连，并在一次设备上产生设定电压等级电压；工频电场测量装置，其设置在设定电压等级设备电压参考点所对应的电场强度测量点处，用于测量围绕电场强度测量点多个方向对应的工频电场强度；处理器，其用于接收同一电场强度测量点处工频电场测量装置传送来的所有工频电场强度并取均值，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值。
Description
技术领域
本发明属于高压输电技术领域，尤其涉及一种特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
特高压电网容量大、输电距离长，而特高压变电站作为特高压电网的重要节点，其施工、安装、运维、检修工作过程中存在大量高空作业，甚至不少时候需要带电作业，加之特高压变电站设备体积大、重量重，整体施工难度大、安全风险高。在特高压变电站进行吊装作业时，金属吊臂靠近高压带电设备，发生空气电离，此时空气成为导体，电流从高压线流到起重机吊臂再传递到司机驾驶舱内和吊装设备上，威胁吊车司机和地面人员的人身安全。
发明人发现，实际运行的变电站，电场强度是由多个电位叠加而成，现有的装置及方法无法分辨各个带电设备的电压等级及获知每个电压等级安全距离下的电场强度，最终无法准确分级分类设置报警阈值。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***及方法，其能够准确地获取不同电压等级所对应的工频电场强度阈值，从而保障特高压变电站内起重机吊装工作的安全性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其包括：
通流通压装置，其与高压变电站的一次设备相连，并在一次设备上产生设定电压等级电压；
工频电场测量装置，其设置在设定电压等级设备电压参考点所对应的电场强度测量点处，用于测量围绕电场强度测量点多个方向对应的工频电场强度；
处理器，其用于接收同一电场强度测量点处工频电场测量装置传送来的所有工频电场强度并取均值，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值。
作为一种实施方式，所述通流通压装置包括通压测试模块、通流测试模块和控制器，通压测试模块用于输出可控的电压量及其之间的相位，通流测试模块用于输出可控的电压量和电流量及其之间的相位；控制器用于控制通压测试模块和通流测试模块的输出量。
作为一种实施方式，所述工频电场测量装置设置在吊车吊斗上。
作为一种实施方式，所述工频电场测量装置通过光纤转无线透传模块与处理器相互通信。
作为一种实施方式，在特高压变电站中，设备电压参考点包括 1000kV设备电压参考点、500kV设备电压参考点和110kV设备电压参考点。
作为一种实施方式，1000kV设备电压参考点的选取位置为：电抗电容处PT或避雷器。
作为一种实施方式，500kV设备电压参考点的选取位置为：电抗电容处PT或避雷器。
作为一种实施方式，110kV设备电压参考点的选取位置为：电抗电容处PT或避雷器。
作为一种实施方式，电场强度测量点为：设定电压等级设备电压参考点下方与设定电压等级相匹配的安全距离位置处。
本发明的第二个方面提供一种基于特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***的确定方法，其包括：
根据特高压变电站布局，选取特高压变电站一次设备回路；
在选定的一次设备回路中，选取不同电压等级设备电压参考点；
选取各电压等级设备电压参考点对应的电场强度测量点；
对高压变电站的一次设备进行通压通流，在一次设备上产生设定电压等级电压；
一次设备带电后，起吊机开始运行将吊斗上的工频电场测量装置移动到指定的电场强度测量点，在工频电场测量装置多个方向测量相应工频电场强度；
对同一电场强度测量点处测量的所有工频电场强度并取均值，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值。
本发明的有益效果是：
本发明采用通流通压装置对一次设备加入实际运行电压，通过工频电场测量装置实际测量围绕电场强度测量点多个方向对应的工频电场强度，将同一电场强度测量点处的所有工频电场强度取均值，并，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值，这样能够准确地获取不同电压等级所对应的工频电场强度阈值，从而保障特高压变电站内起重机吊装工作的安全性。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***结构示意图；
图2是本发明实施例的工频电场测量装置示意图；
图3是本发明实施例的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
参见图1，本实施例的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，包括通流通压装置、工频电场测量装置和处理器。
具体地，通流通压装置与高压变电站的一次设备相连，并在一次设备上产生设定电压等级电压。
在一些实施例中，通流通压装置包括通压测试模块、通流测试模块和控制器，通压测试模块用于输出可控的电压量及其之间的相位，通流测试模块用于输出可控的电压量和电流量及其之间的相位；控制器用于控制通压测试模块和通流测试模块的输出量。
其中，通压测试模块和通流测试模块都通过锁相同步技术与供电电源同步。通压测试模块和通流测试模块两者均为现有结构，此处不再详述。
本实施例的采用新型电力电子技术，占用体积小，重量轻，可以通过人工搬运，且还可以单独进行通流或通压，还可分相或三相输出，并可任意设置电压电流的幅值和相位，快速、便捷的开展调试工作，满足变电站调试过程中不同阶段的需求，完成所有调试任务，支持变电站启动试验优化工作。
在本实施例中，工频电场测量装置设置在设定电压等级设备电压参考点所对应的电场强度测量点处，用于测量围绕电场强度测量点多个方向(例如：东、南、西、北四个方向)对应的工频电场强度。
为保障安全，所述工频电场测量装置设置在吊车吊斗上，而且工频电场强度测量时，无人员在起吊机吊斗处。
如图2所示，本实施例的工频电场测量装置采用HI3604工频电磁场测量仪，放置在吊车吊斗上，工频电磁场测量仪通过光纤转无线透传模块(比如：光纤转4G无线透传模块)与处理器相互通信。
在本实施例中，处理器设置在现场监测电脑的主机内，现场监测电脑通过移动网络访问Ineternet服务器获取HI3604测量工频电场数据。
在特高压变电站中，设备电压参考点包括1000kV设备电压参考点、500kV设备电压参考点和110kV设备电压参考点。
1000kV设备电压参考点选取为线路PT或避雷器，该位置可近似认为只存在多个1000kV电压场强，500kV设备电压参考点选取线路 PT或避雷器，该位置近似认为只存在多个500kV电压场强，110kV 设备电压参考点选取电抗电容处PT或避雷器，该位置近似认为只存在多个110kV电压场强。
选取设备电压参考点后，各电压等级选取电场强度测量点， 1000kV避雷器或者PT套管高度为几十米，500kV避雷器或者PT套管高度为十几米，110kV避雷器或者PT套管高度几米，在套管下方规定的安全距离下进行工频电场强度的测量。
本实施例中，在1000kV避雷器电压下方8.7m进行工频电场强度测量。
表1不同电压等级安全距离阈值
在具体实施中，处理器用于接收同一电场强度测量点处工频电场测量装置传送来的所有工频电场强度并取均值，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值。
表2 1000kV线路侧避雷器四周工频电场强度测量值
如表2所示，1000kV线路侧避雷器工频电场强度阈值设置为
参照图3，基于如图1所示的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***的确定方法，包括：
步骤1：根据特高压变电站布局，选取特高压变电站一次设备回路。
步骤2：在选定的一次设备回路中，选取不同电压等级设备电压参考点。
其中，在特高压变电站中，设备电压参考点包括1000kV设备电压参考点、500kV设备电压参考点和110kV设备电压参考点。
1000kV设备电压参考点选取为线路PT或避雷器，该位置可近似认为只存在多个1000kV电压场强，500kV设备电压参考点选取线路 PT或避雷器，该位置近似认为只存在多个500kV电压场强，110kV 设备电压参考点选取电抗电容处PT或避雷器，该位置近似认为只存在多个110kV电压场强。
步骤3：选取各电压等级设备电压参考点对应的电场强度测量点。
选取设备电压参考点后，各电压等级选取电场强度测量点， 1000kV避雷器或者PT套管高度为几十米，500kV避雷器或者PT套管高度为十几米，110kV避雷器或者PT套管高度几米，在套管下方规定的安全距离下进行工频电场强度的测量。
本实施例中，在1000kV避雷器电压下方8.7m进行工频电场强度测量。
步骤4：对高压变电站的一次设备进行通压通流，在一次设备上产生设定电压等级电压。
步骤5：一次设备带电后，起吊机开始运行将吊斗上的工频电场测量装置移动到指定的电场强度测量点，在工频电场测量装置多个方向(例如：东、南、西、北四个方向)测量相应工频电场强度。
步骤6：对同一电场强度测量点处测量的所有工频电场强度并取均值，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值。
本实施例采用通流通压装置对一次设备加入实际运行电压，通过工频电场测量装置实际测量围绕电场强度测量点多个方向对应的工频电场强度，将同一电场强度测量点处的所有工频电场强度取均值，并，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值，这样能够准确地获取不同电压等级所对应的工频电场强度阈值，从而保障特高压变电站内起重机吊装工作的安全性。
以上所述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 (10)
1.一种特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，包括：
通流通压装置，其与高压变电站的一次设备相连，并在一次设备上产生设定电压等级电压；
工频电场测量装置，其设置在设定电压等级设备电压参考点所对应的电场强度测量点处，用于测量围绕电场强度测量点多个方向对应的工频电场强度；
处理器，其用于接收同一电场强度测量点处工频电场测量装置传送来的所有工频电场强度并取均值，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值。
2.如权利要求1所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，所述通流通压装置包括通压测试模块、通流测试模块和控制器，通压测试模块用于输出可控的电压量及其之间的相位，通流测试模块用于输出可控的电压量和电流量及其之间的相位；控制器用于控制通压测试模块和通流测试模块的输出量。
3.如权利要求1所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，所述工频电场测量装置设置在吊车吊斗上。
4.如权利要求1所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，所述工频电场测量装置通过光纤转无线透传模块与处理器相互通信。
5.如权利要求1所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，在特高压变电站中，设备电压参考点包括1000kV设备电压参考点、500kV设备电压参考点和110kV设备电压参考点。
6.如权利要求5所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，1000kV设备电压参考点的选取位置为：电抗电容处PT或避雷器。
7.如权利要求5所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，500kV设备电压参考点的选取位置为：电抗电容处PT或避雷器。
8.如权利要求5所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，110kV设备电压参考点的选取位置为：电抗电容处PT或避雷器。
9.如权利要求1所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***，其特征在于，电场强度测量点为：设定电压等级设备电压参考点下方与设定电压等级相匹配的安全距离位置处。
10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的特高压变电站起重机吊装电场强度阈值确定***的确定方法，其特征在于，包括：
根据特高压变电站布局，选取特高压变电站一次设备回路；
在选定的一次设备回路中，选取不同电压等级设备电压参考点；
选取各电压等级设备电压参考点对应的电场强度测量点；
对高压变电站的一次设备进行通压通流，在一次设备上产生设定电压等级电压；
一次设备带电后，起吊机开始运行将吊斗上的工频电场测量装置移动到指定的电场强度测量点，在工频电场测量装置多个方向测量相应工频电场强度；
对同一电场强度测量点处测量的所有工频电场强度并取均值，将该均值确定为相应电压等级设备所对应的工频电场强度阈值。
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