基于磁探测技术的高压输电线路在线监测系统研究

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1、2016年1月25El第33卷第1期通镶电．潦技术TelecomPowerTechnologyJan．25，2016，V01．33No．1文章编号：1009—3664(2016)01—0047—03中图分类号：TM723文献标识码：A誊壤懒骛基于磁探测技术的高压输电线路在线监测系统研究熊莉1，杨先卫2，刘亚2，杨敏敏2(1．三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002；2．三峡大学理学院，湖北宜昌443002)摘要：为了保证电网安全可靠运行，有必要对高压输电线路当前的运行状态进行判断，并对预想事故进行安全分析，以便及时采取预

2、防措施。该系统设计一种基于磁探测技术的高压输电线路在线监914装置，其利用高精度的磁传感器对输电线路探测点产生的磁场进行监测，进而求出弧垂、应力和覆冰厚度，通过与其警戒值的对比做到对故障的准确预警。关键词：高压输电线路；磁探测技术；磁场；在线监测Researchabouton-lineMonitoringSystemofHighVoltageTransmissionLineBasedonMagnetDetectionXIONGLil，YANGXian-wei2，LIUYa2，YANGMin-rain2(1．CollegeofE

3、lectricalEngineering&NewEnergy，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China；2．CollegeofScience，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China．)Abstract：Inordertoensurethesafeandreliableoperationofthepowergrid，it'snecessarytodeterminethecurrentoperationstateofthetr

4、ansmissionlinesandthesafetyanalysisoftheexpectedaccidentmustbedonetotaketimelypreven-tivemeasures．Therefore，theon—linemonitoringsystemofhighvoltagetransmissionlinebasedonmagnetdetectiontech—nologywasdesigned．Byuseofhigh-precisionmagnetsensor，themagnetfieldoftheprobe

5、pointswasdetectedtocalculatesag，stressandthicknessofice，comparedwiththewarningvaluestobeaccuratealertforfaults．Keywords：highvoltagetransmission1ine；magnetdetectiontechnology；magnetfield；on～linemonitoring0引言随着国民经济的快速发展，电网也正在向大规模、大容量、特高压特征发展，如何保证这种大规模的电网安全、稳定运行，是电力企业面

6、临的重要挑战。在电网的输电环节实现对输电线路运行状态的在线实时监测，对预防和减少事故发生，提高输电系统的安全性、可靠性、稳定性起到十分重要的作用D-2]。目前，现有的输电线在线监测系统，如：气象数据在线监测[3]、导线舞动在线监NE4

7、、覆冰在线监测[5]、绝缘子污秽在线监测[6]等，有效地提高了现有输电线路的运行安全水平。但是，这些监测项目较为单一，缺乏综合性的多功能高压输电线路在线监测系统，而且不同程度存在检测信号失真、数据稳定性差、精确度不够等技术问题。本系统设计的目的就是设计一种多功能高压输电线路的在线监测装置，可以利

8、用高精度的磁传感器对输电线路探测点产生的磁场进行监测，再根据磁场与弧垂的拟合关系，准确计算弧垂；其次，利用弧垂与输电线状态方程的关系计算出应力；最后，根据阳林文章中覆冰厚度的力学计算模型[4]监测覆冰状况。总体上讲，本系统监测了弧垂、应力、覆冰厚度多个对象，同时，还可以通过对微气象数据进行采集来进一步观察输电线路的整体运行情况。1系统总体方案系统设计方案如图1所示，在输电线路的杆塔上收稿日期：2015—08—16作者简介：熊莉(1990一)，女，湖北天门人，硕士研究生，研究方向为输电线路在线监测。对每根导线设置两个探测点，通过

9、nT级的磁敏传感器检测磁信号，然后通过数据采集单元转变成数字量，由数据处理器进行处理和计算。当电力系统正常运行时，数据处理器实时监测运行中的磁信号变化。当线路出现不正常状态以及掉线等状态时，处理器通过磁信号的变化，根据弧垂、应力计算公式判断线路故障情况，进行故障分析，并通过北