本发明专利技术提供一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，包括如下步骤：分别将三个检测装置靠近或接触高压输电线路，形成的第一、第二杂散电容与分压电容串联连接；通过远端的手持装置向三个信号处理单元发送经ASK调制的50Hz方波信号以使其同步开启，各信号处理单元在接收到该方波信号后开始采集分压电容两端的电压，并根据该电压计算输电线路电压的谐波含量后，将计算结果发送至手持装置。本发明专利技术利用电场耦合实现直接同步检测三相高压输电线路的谐波含量，检测简单便捷，精度高，且不受电压输电线路电压等级限制，适用范围广。
A synchronous detection method of three-phase voltage harmonics in high voltage transmission lines
【技术实现步骤摘要】
一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法
本专利技术涉及谐波检测领域，特别是一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法。
技术介绍
传统的高压输电线路谐波检测方法采用有线方式，即在变电站中将谐波检测仪接入PT/CVT二次侧，通过检测PT/CVT二次端的小电压信号来检测母线上的电压，间接获得输电线路中的谐波含量。据统计，在国外72.5kV以上的电压等级的电压互感器几乎全部采用电容式电压互感器(CVT)，在国内，110kV及以上电压等级互感器也广泛采用CVT。但由于受CVT传输特性的固有影响,导致该方法在谐波分析中并不适用，国家标准GB/T14549《电能质量公用电网谐波》及IEC相关标准都明确规定CVT不能用于谐波测量。原因是通过测量CVT二次测电压信号谐波含量，再按照比例折算出线路谐波含量，这种测量方法由于CVT本身电容特性，会对不同频率的谐波按不同比例衰减，而衰减比例并不成线性比例关系，导致测量结果存在很大的偏差，最大偏差量可达36.70％，因此从CVT测取的谐波电压测试结果，会造成许多公共连接点供电电压不合格的虚假现象。因此，传统借助CVT检测高压线路谐波的测量结果不够准确，且传统检测方式也只能对变电站内部线路进行测量，对于站外高压线路由于没有安装CVT柜而无法测量谐波。同时对于10kV高压线路，由于CVT一次侧中性点有串接一只消谐电阻接地，可能对体现零序特性的谐波电压的测量结果造成影响(如3次谐波)，最终影响谐波电压总畸变率的测试结果。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，利用电场耦合实现同步检测三相高压输电线路的谐波含量，检测简单便捷，精度高，且不受高压输电线路电压等级限制，适用范围广。本专利技术通过以下技术方案实现：一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，包括如下步骤：A、分别将三个检测装置靠近或接触高压输电线路，检测装置包括PCB板、分别设置在PCB板上的金属电极、分压电容和信号处理单元，金属电极与高压输电线路之间形成第一杂散电容，PCB板地层与大地之间形成第二杂散电容，第一、第二杂散电容与分压电容串联连接；B、通过远端的手持装置向三个信号处理单元发送经ASK调制的50Hz方波信号以使其同步开启，各信号处理单元在接收到该方波信号后开始采集分压电容两端的电压，并根据该电压计算输电线路电压的谐波含量后，将计算结果发送至手持装置。进一步的，所述PCB板包括第一PCB板和第二PCB板，第一PCB板为圆形结构且地层敷铜，第二PCB板包括矩形部和设置在矩形部上的梯形部，矩形部垂直点焊连接在第一PCB板上，所述金属电极设置在梯形部最上端，使用时，第一PCB板与大地基本保持平行。进一步的，所述检测装置还包括电极安装件，电极安装件包括设置在所述梯形部上端的竖板、设置在竖板上端的横板和设置在横板上的第一螺柱，第一螺柱外周设置有第一外螺纹、顶部设置有第一内螺孔，所述金属电极下端设置有与第一螺孔匹配的第二螺柱，所述金属电极通过电极安装件与所述分压电容电连接。进一步的，所述检测装置还包括罩住PCB板的金属均压罩和设置在金属均压罩外周的绝缘外壳，所述金属均压罩和绝缘外壳的纵截面与所述第二PCB板形状相同，所述金属均压罩与所述第二PCB板的地端弹性电连接，所述绝缘外壳顶部设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有供所述第一螺柱穿出的第一让位孔，与第一外螺纹匹配的螺母锁紧在第一凹槽内以将绝缘外壳、金属均压罩与第二PCB板固定。进一步的，所述检测装置还包括设置在所述第二PCB板与金属均压罩之间的弹簧，弹簧一端焊接在第二PCB板地端，另一端可与金属均压罩可靠电连接，金属均压罩罩住第二PCB板后，弹簧被金属均压罩压缩以实现金属均压罩与第二PCB板地端可靠的弹性电接触。进一步的，所述信号处理单元包括输入端与所述分压电容连接的跟随放大器、输入端与跟随放大器输出端连接的IDT90E36芯片和输入端与IDT90E36芯片输出端连接的第一微处理器，所述手持装置包括第二微处理器、与第二微处理器输入端连接的按键单元和与第二微处理器输出端连接的显示单元，第一、第二微处理器无线双向通信连接。进一步的，所述信号处理单元包括输入端与所述分压电容连接的跟随放大器、输入端与跟随放大器输出端连接的第一微处理器，所述手持装置包括第二微处理器、与第二微处理器输入端连接的按键单元和与第二微处理器输出端连接的显示单元，第一、第二微处理器无线双向通信连接。进一步的，所述金属均压罩包括空心圆柱和设置在空心圆柱上端的空心锥台，空心圆柱与空心锥台一体成型，所述金属均压罩采用铜质材料，厚度为0.05-0.15mm。进一步的，所述步骤A还包括：通过分别与各检测装置可拆卸连接的三个绝缘伸缩杆将各检测装置靠近或接触高压输电线路。进一步的，检测装置通过伸缩杆连接件与绝缘伸缩杆可拆卸连接，所述绝缘外壳外侧下部设置有凸台，凸台上设置有第二限位台阶，并开有通孔，伸缩杆连接件具有与绝缘外壳匹配的弧形面，弧形面上设置有与可供凸台嵌入的第二凹槽，第二凹槽上设置有第二螺孔，第一螺栓穿过第二限位台阶，通过开具的通孔锁紧在第二螺孔中，伸缩杆连接件下端设置有第三螺孔，伸缩杆顶端设置有与第三螺孔匹配的第三螺柱。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术检测时，分别将三个检测装置靠近三相高压输电线路，由于电场耦合的作用，检测装置的金属电极与输电线路之间形成第一杂散电容、PCB板底部与大地之间形成第二杂散电容(当金属电极接触输电线路时，第一杂散电容为零，但第二杂散电容仍然存在)，第一、第二杂散电容与分压电容串接，通过信号处理单元与分压电容连接以获取其两端的电压，并根据该电压计算输电线路电压的谐波含量，检测过程简单便捷，且检测结果精度高；通过手持装置分别向三个检测装置发送ASK调制的同步方波信号，能够保证三相高压线路电压采集的同步性，从而进一步提高检测精度；利用金属均压罩将PCB板罩住，能够避免PCB板上元器件在高压中引起尖端放电而影响检测结果的现象；本专利技术利用杂散电容分压原理，而分压电容与大地完全隔离，因此可以承受的电压等级不受限制，能够满足国内外最高电压等级1100kV电压的需求，适用范围广。2、本专利技术的PCB板包括第一PCB板和第二PCB板，第一PCB板为圆形结构且地层敷铜，当其与大地保持基本平行布置时，可与大地之间形成第二杂散电容，第二PCB板上设置有电极安装件，使金属电极与分压电容实现可靠电连接，且方便金属均压罩和绝缘外壳的安装。3、本专利技术的金属均压罩通过弹簧与第二PCB板的地端弹性电连接，连接结构简单可靠，且能够保证信号处理单元与金属均压罩处于等电位状态，解决电场集中问题，提高耐压能力。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1为本专利技术实施例一的结构示意图。图2为图1的分解结构示意图。图3为本专利技术实施例一绝缘外壳的结构示意图。图4为本专利技术实施例一绝缘伸缩杆连接件的结构示意图。图5为本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，其特征在于：包括如下步骤：/nA、分别将三个检测装置靠近或接触高压输电线路，检测装置包括PCB板、分别设置在PCB板上的金属电极、分压电容和信号处理单元，金属电极与高压输电线路之间形成第一杂散电容，PCB板地层与大地之间形成第二杂散电容，第一、第二杂散电容与分压电容串联连接；/nB、通过远端的手持装置向三个信号处理单元发送经ASK调制的50Hz方波信号以使其同步开启，各信号处理单元在接收到该方波信号后开始采集分压电容两端的电压，并根据该电压计算输电线路电压的谐波含量后，将计算结果发送至手持装置。/n
【技术特征摘要】
1.一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、分别将三个检测装置靠近或接触高压输电线路，检测装置包括PCB板、分别设置在PCB板上的金属电极、分压电容和信号处理单元，金属电极与高压输电线路之间形成第一杂散电容，PCB板地层与大地之间形成第二杂散电容，第一、第二杂散电容与分压电容串联连接；
B、通过远端的手持装置向三个信号处理单元发送经ASK调制的50Hz方波信号以使其同步开启，各信号处理单元在接收到该方波信号后开始采集分压电容两端的电压，并根据该电压计算输电线路电压的谐波含量后，将计算结果发送至手持装置。
2.根据权利要求1所述的一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，其特征在于：所述PCB板包括第一PCB板和第二PCB板，第一PCB板为圆形结构且地层敷铜，第二PCB板包括矩形部和设置在矩形部上的梯形部，矩形部垂直点焊连接在第一PCB板上，所述金属电极设置在梯形部最上端，使用时，第一PCB板与大地基本保持平行。
3.根据权利要求2所述的一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，其特征在于：所述检测装置还包括电极安装件，电极安装件包括设置在所述梯形部上端的竖板、设置在竖板上端的横板和设置在横板上的第一螺柱，第一螺柱外周设置有第一外螺纹、顶部设置有第一内螺孔，所述金属电极下端设置有与第一螺孔匹配的第二螺柱，所述金属电极通过电极安装件与所述分压电容电连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，其特征在于：所述检测装置还包括罩住PCB板的金属均压罩和设置在金属均压罩外周的绝缘外壳，所述金属均压罩和绝缘外壳的纵截面与所述第二PCB板形状相同，所述金属均压罩与所述第二PCB板的地端弹性电连接，所述绝缘外壳顶部设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有供所述第一螺柱穿出的第一让位孔，与第一外螺纹匹配的螺母锁紧在第一凹槽内以将绝缘外壳、金属均压罩与第二PCB板固定。
5.根据权利要求4所述的一种高压输电线路三相电压谐波同步检测方法，其特征在于：所述检测装置还包括设置在所述第二PCB板与金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨文陵，连和，沈谢林，伍长志，陈静颖，赵欢，陈龙毅，叶开发，曾玮强，林涌艺，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司泉州供电公司，国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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