一种高压直流输电线路导线风偏监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种高压直流输电线路导线风偏监测装置,所述的监测装置包括风偏监测模块和距离接收器，所述风偏监测模块包括有距离传感器和微气象传感器，所述距离传感器通过发射二极管和接收二极管检测与距离接收器之间的距离；所述微气象检测传感器包括有分别用以检测导线的摆动方向、摆动幅度和环境温湿度，以得出导线间放电时的参数，的风向传感器、风速传感器和环境温湿度传感器。本实用新型专利技术的风偏监测装置，实现对直流输电线偏移检测以及实时检测环境条件，可以实现风偏、风速以及环境温湿度对输电线间放电的影响研究，从而对保证输电线路安全稳定运行有着重要意义。

A wind deviation monitoring device for high voltage DC transmission line

Partial monitoring device of the utility model discloses a lead HVDC transmission line wind monitoring device comprises a wind monitoring module and distance receiver, the wind monitoring module comprises a distance sensor and micro meteorological sensor, the distance between the sensor through the emission diode and photodiode receiver distance detection and receiving distance; the micro meteorological detection sensor is used to include the swing direction, detecting wire swing amplitude and temperature and humidity of the environment, in order to get the wire between the discharge parameters, the wind direction sensor, speed sensor and humidity sensor. The utility model has the advantages of wind deflection monitoring device of the DC transmission line offset detection and real-time detection of environmental conditions, can realize the wind and wind speed and environmental temperature and humidity influence on transmission line between the discharge, which is of great significance to ensure the safe and stable operation of the transmission line.

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流输电线路导线风偏监测装置
本技术涉及直流输电线路的监测装置，具体涉及一种高压直流输电线路导线风偏监测装置。
技术介绍
输电线路风偏闪络事故频繁发生，对电网的安全运行造成了严重威胁。风偏闪络事故一旦发生会导致输送电能损失和风偏跳闸等故障。由于风的连续性，风偏闪络跳闸后一般不能成功重合闸，从而导致了线路的停运。作为线路运行维护的重要指标之一，风偏角的大小直接关系到线路的安全稳定运行。输电线路是电网的重要组成部分，在风荷载作用下绝缘子串及其悬挂的输电线将产生风偏摇摆，在摇摆过程中，如果带电体部分与杆塔之间的距离小于容许的电气间隙，在输电线与杆塔之间将发生放电现象。因此，实时掌握输电线路导线风偏大小情况，对保证输电线路安全稳定运行有着重要意义。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种高压直流输电线路导线风偏监测装置，可以根据监测高压直流导线之间的距离来监测风偏的大小，对保证输电线路安全稳定运行有着重要意义。为达到上述技术的目的，本技术通过以下技术方案实现：一种高压直流输电线路导线风偏监测装置,用于正负极导线水平走向的直流输电线路的风偏进行监测，所述的监测装置包括风偏监测模块和距离接收器，所述风偏监测模块包括有距离传感器和微气象传感器，所述距离传感器包括发射红外信号的发射二极管和接收二极管，风偏监测模块安装在一极导线弧垂直最低点处；距离接收器为镜状反射物，安装在另一极导线弧垂直最低点处，且距离接收器与风偏监测装置所在平面与导线走向方向垂直，发射二极管发出的红外信号经距离接收器反射后被接收二极管接收；所述微气象检测传感器包括有分别用以检测导线的摆动方向、摆动幅度和环境温湿度，以得出导线间放电时的参数，的风向传感器、风速传感器和环境温湿度传感器。所述风偏监测模块还包括有距离传感器，信号调理电路，电源管理，数据数据传输模块，所述电源管理模块对MCU单片机进行供电，接收二极管的输出信号通过信号调理电路后送入MCU单片机处理，最后经数据传输模块输出。所述微气象传感器的环境温湿度传感器采用SHT71型传感器，其包括微型温度传感器、微型湿度传感器和A/D转换器、放大器、线性校准电路和数字串行接口。所述微气象传感器的风速传感器和风向传感器，采用一体化风速风向传感器WJ-3A。上述微气象传感器，主要用于风向、风速和环境温度的检测，当风向与导线走向方向越接近90度，则风更容易使导线摆动的幅度越大，越容易发生导线间放电；当风力越大，同样更容易使导线摆动的幅度越大，越容易发生导线间放电；当环境温湿度越大，则导线间的有效绝缘距离会相对变小，容易使导线间发生放电。所述的信号调理电路包括HCNR201光耦、LM358运放器、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、运放A4和电容C2，其中接收二极管的输出端接LM358运放器的正输入端，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端接LM358运放器的负输入端和HCNR201光耦的第四管脚，LM358运放器的输出端连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接HCNR201光耦的第二管脚，HCNR201光耦的第一管脚接地，HCNR201光耦的第五管脚接电阻R14的一端和运放A4的正输入端，电阻R14的另一端连接运放A4的负电源端，运放A4的正电源端接+3V的电源，运放A4的负输入端与运放A4的输出端连接后接电阻R15的一端，电容C2的一端与电阻R16的一端相连接，电阻R15的另一端连接电容C2的另一端和电阻R16的另一端后再接MCU单片机的输入端口。其中用HCNR201光耦来切断由信号线感应的干扰信号，是一种性价比较高的方案。LM358运放器为单电源供电运放驱动电流可高达50mA，用来作HCNR201光耦的电流驱动比较合适。所述MCU单片机为C8051f040单片机，内部64K的flash可作为程序或者数据的存储，内部256字节+集成外部4K的SRAM，足可满足本系统的需求。所述数据数据传输模块为MotorolaG24模块，将其输出的数据信息无线传输至室内的服务器，供后端分析。本技术的一种高压直流输电线路导线风偏监测装置，通过风偏监测模块和微气象传感器，实现对直流输电线偏移检测以及实时检测环境条件，可以实现风偏、风速以及环境温湿度对输电线间放电的影响研究，从而对保证输电线路安全稳定运行有着重要意义。附图说明图1为本技术的一种高压直流输电线路导线风偏监测装置的安装示意图；图2为本技术的一种高压直流输电线路导线风偏监测装置的风偏监测模块的结构示意图；图3为温湿度传感器电路图；图4为风速风向传感器电路图；图5为红外测距传感器的红外发射电路图；图6为红外测距传感器的红外接收电路图；图7为信号调理电路的原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。参看图1本技术的风偏监测装置安装示意图和图2的风偏监测模块的结构图，本技术实施例的一种高压直流输电线路导线风偏监测装置，用于正负极导线水平走向的直流输电线路的风偏进行监测，所述的监测装置包括风偏监测模块和距离接收器，所述风偏监测模块包括有距离传感器和微气象传感器，所述距离传感器包括发射红外信号的发射二极管和接收二极管，风偏监测模块安装在一极导线弧垂直最低点处；距离接收器为镜状反射物，安装在另一极导线弧垂直最低点处，且距离接收器与风偏监测装置所在平面与导线走向方向垂直，发射二极管发出的红外信号经距离接收器反射后被接收二极管接收；所述微气象检测传感器包括有分别用以检测导线的摆动方向、摆动幅度和环境温湿度，以得出导线间放电时的参数，的风向传感器、风速传感器和环境温湿度传感器。本实施例的距离传感器采用红外测距传感器，其工作原理如下，发射二极管发射特定频率的红外信号，接收二极管接收这种频率的红外信号，当红外信号的检测方向遇到障碍物(即另一极导线上的距离接收器)时，红外信号反射回来被接收二极管接收。其内部电路可分别等效为红外发射电路和红外接收电路。红外发射电路如图5，二极管D2为TLN205红外发光二极管，二极管D2的负极接于三极管Q1的集电极，其正极接MCU单片机的控制管脚，控制管脚接单片机的管脚VCC，起温度补偿作用的二极管D1的正极通过电阻R2后连接三极管Q1的发射极，二极管D1的负极连接三极管Q1的基极。当控制管脚有信号输入时，控制红外发射电路的三极管Q1导通，同时整个红外发射电路导通，TLN205红外发光二极管发射出红外光。红外接收电路如图6，二极管D3为TPS708红外接收管，二极管D3的负极接电源VCC,二极管D3的正极连接LF353运放器的第三管脚同相输入端，TLN205红外发光二极管发射出的红外光,在遇到前面的障碍物反射后，由TPS708红外接收管接收，距离近则反射光强，距离远则反射光弱，此时TPS708红外接收管会产生一个与光强相对应的电流。TPS708红外接收管产生的电流经LF353运放器两级放大后，在红外接收电路的输出端可以得到一个0～3V的模拟电压。交流输电线路导线轴向张力的变化主要是由弧垂变化，风吹，导线舞动等因素引起的，这些量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流输电线路导线风偏监测装置,用于正负极导线水平走向的直流输电线路的风偏进行监测，其特征在于，所述的监测装置包括风偏监测模块和距离接收器，所述风偏监测模块包括有距离传感器和微气象传感器，所述距离传感器包括发射红外信号的发射二极管和接收二极管，风偏监测模块安装在一极导线弧垂直最低点处；距离接收器为镜状反射物，安装在另一极导线弧垂直最低点处，且距离接收器与风偏监测装置所在平面与导线走向方向垂直，发射二极管发出的红外信号经距离接收器反射后被接收二极管接收；所述微气象检测传感器包括有分别用以检测导线的摆动方向、摆动幅度和环境温湿度，以得出导线间放电时的参数的风向传感器、风速传感器和环境温湿度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种高压直流输电线路导线风偏监测装置,用于正负极导线水平走向的直流输电线路的风偏进行监测，其特征在于，所述的监测装置包括风偏监测模块和距离接收器，所述风偏监测模块包括有距离传感器和微气象传感器，所述距离传感器包括发射红外信号的发射二极管和接收二极管，风偏监测模块安装在一极导线弧垂直最低点处；距离接收器为镜状反射物，安装在另一极导线弧垂直最低点处，且距离接收器与风偏监测装置所在平面与导线走向方向垂直，发射二极管发出的红外信号经距离接收器反射后被接收二极管接收；所述微气象检测传感器包括有分别用以检测导线的摆动方向、摆动幅度和环境温湿度，以得出导线间放电时的参数的风向传感器、风速传感器和环境温湿度传感器。2.根据权利要求1所述的高压直流输电线路导线风偏监测装置，其特征在于，所述风偏监测模块还包括有距离传感器，信号调理电路，电源管理，数据数据传输模块，所述电源管理模块对MCU单片机进行供电，接收二极管的输出信号通过信号调理电路后送入MCU单片机处理，最后经数据传输模块输出。3.根据权利要求1所述的高压直流输电线路导线风偏监测装置，其特征在于，所述微气象传感器的环境温湿度传感器采用SHT71型传感器。4.根据权利要求2所述的高压直流输电线路导线风偏监测装置，其特征在于，所述微气象传感器的风速传感器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋云海，李晋伟，王奇，张晗，尚佳宁，甘振宁，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：新型
国别省市：广东,44