專利名稱：直流輸電線路極性帶電識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種直流輸電線路極性帶電識別裝置，屬于電氣工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高壓直流輸電技術(shù)在遠距離大容量輸電、電力系統(tǒng)非同步聯(lián)網(wǎng)和海底電纜送電等方面具有獨特的優(yōu)勢，作為交流輸電的有力補充，高壓直流輸電在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，在我國21世紀(jì)“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的能源和電力工業(yè)建設(shè)基本戰(zhàn)略的實施中更是具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。因此，監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性、電壓和電流的變化情況，對于了解輸電線路的運行情況有著重要意義。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能夠監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況，對于了解輸電線路的運行情況有著重要意義的直流輸電線路極性帶電識別裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過電場檢測儀對直流輸電線路周圍合成場方向的測量，根據(jù)電場場強值和仿真計算得到的電場強度與導(dǎo)線電壓的關(guān)系，監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況；具體是本實用新型主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊、GSM/GPRS通信模塊和后臺服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器構(gòu)成，該電場傳感器采集位置的電場大小和方向， 并傳給MCU微處理器，該MCU微處理器將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊，所述GSM/ GPRS通信模塊通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺；所述的中心平臺(10) 接收采集的數(shù)據(jù)。所述的電場傳感器是基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的原理，即電場傳感器的屏蔽電極與正負感應(yīng)電極均為導(dǎo)電的多晶硅材料，當(dāng)屏蔽電極向右振動，正感應(yīng)電極會部分暴露于外電場之中，正感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會增加，同時屏蔽電極會遮擋負感應(yīng)電極的部分面積，負感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會減少，當(dāng)屏蔽電極周期性振動時，正負感應(yīng)電極上就會產(chǎn)生大小相同，方向相反的感應(yīng)電流，利用差分檢測電路，就可以檢測出感應(yīng)電流的大小，從而實現(xiàn)外電場的探測。所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊通過電池管理單元與太陽能電池板和可充鋰電池相連。所述電場傳感器安裝在導(dǎo)線到塔腿連線垂直于塔腿處下方約Im處。本實用新型試驗發(fā)現(xiàn)，該電場傳感器可以實現(xiàn)靜電場大小及方向、工頻電場和大氣電場的測量。本實用新型所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊每隔1小時采集一次現(xiàn)場的電場信息， 并通過GPRS信道將采集信息傳送給后臺服務(wù)程序，后臺服務(wù)程序模塊主要將接收到的電場信息進行數(shù)學(xué)運算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉(zhuǎn)與否等信息。[0010]通過在輸電線路桿塔上安裝非接觸式的二維電場傳感器，可以測量該點一個方向上的電場的大小和方向；對安裝電場傳感器的桿塔進行建模仿真，使用有限元的方法計算傳感器所在那個方向的電場強度，獲得桿塔上改點的電場強度與導(dǎo)線上電壓的線性關(guān)系， 由這個線性關(guān)系，可以得出輸電線路上的電壓值。它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、可靠，能夠監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況，對于了解輸電線路的運行情況有著重要意義等特點。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)總體構(gòu)成圖。圖2為本實用新型的平行振動式電場傳感器工作原理圖。圖3為本實用新型的交錯振動式電場傳感器工作原理圖。圖4為本實用新型的電場傳感器的安裝位置圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的介紹本實用新型主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊7、GSM/GPRS通信模塊6和后臺服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊7主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器1構(gòu)成，該電場傳感器1采集位置的電場大小和方向，并傳給MCU微處理器2，該MCU微處理器2將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊6，所述GSM/GPRS通信模塊6通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)8經(jīng)過網(wǎng)關(guān)9將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺 10，所述的中心平臺(10)接收采集的數(shù)據(jù)。本實用新型所述的電場傳感器是基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的原理，即電場傳感器的屏蔽電極與正負感應(yīng)電極均為導(dǎo)電的多晶硅材料，當(dāng)屏蔽電極向右振動，正感應(yīng)電極會部分暴露于外電場之中，正感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會增加，同時屏蔽電極會遮擋負感應(yīng)電極的部分面積，負感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會減少，當(dāng)屏蔽電極周期性振動時，正負感應(yīng)電極上就會產(chǎn)生大小相同，方向相反的感應(yīng)電流，利用差分檢測電路，就可以檢測出感應(yīng)電流的大小，從而實現(xiàn)外電場的探測。所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊7通過電池管理單元3，采用太陽能電池板5和可充鋰電池4供電。所述電場傳感器1安裝在導(dǎo)線到塔腿連線垂直于塔腿處A下方約Im處，見圖3所示。本實施例用于直流輸電線路極性帶電識別包括以下步驟電場傳感器1每個小時采集位置的電場大小及方向，并傳給MCU微處理器2，MCU微處理器2將數(shù)據(jù)傳送到GSM/ GPRS通信模塊6，GSM/GPRS通信模塊6通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)8經(jīng)過網(wǎng)關(guān)9將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺10。中心平臺10接收采集的數(shù)據(jù)，進行數(shù)學(xué)運算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉(zhuǎn)與否等信息。正負極性判斷裝置7通過電池管理單元3，采用太陽能電池板5和可充鋰電池4供電。通過試驗驗證可以該裝置可以測量直流電壓。
權(quán)利要求1.一種直流輸電線路極性帶電識別裝置，其特征在于它主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊、GSM/GPRS通信模塊和后臺服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊(7)主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器(1)構(gòu)成，該電場傳感器(1)采集位置的電場大小和方向，并傳給MCU微處理器(2)，該MCU微處理器(2)將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS 通信模塊(6 )，所述GSM/GPRS通信模塊(6 )通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)(8 )經(jīng)過網(wǎng)關(guān)(9 )將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺(10)；所述的中心平臺(10)接收采集的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流輸電線路極性帶電識別裝置，其特征在于所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊(7)通過電池管理單元(3)與太陽能電池板(5)和可充鋰電池(4)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流輸電線路極性帶電識別裝置，其特征在于所述電場傳感器安裝在導(dǎo)線到塔腿連線垂直于塔腿處(A)下方約Im處。
專利摘要一種直流輸電線路極性帶電識別裝置，它主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊、GSM/GPRS通信模塊和后臺服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器構(gòu)成，該電場傳感器采集位置的電場大小和方向，并傳給MCU微處理器，該MCU微處理器將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊，所述GSM/GPRS通信模塊通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺；所述打的中心平臺接收采集的數(shù)據(jù)，進行數(shù)學(xué)運算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉(zhuǎn)與否等信息，并構(gòu)成所述的后臺服務(wù)程序模塊；它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、可靠，能夠監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況，對于了解輸電線路的運行情況有著重要意義等特點。
文檔編號G01R19/14GK202119821SQ20112018463
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者馮華, 張勇, 張彩友, 曾東, 毛琳明, 王法, 許金明 申請人:嘉興電力局