[发明专利]电力线路覆冰短路和雷击故障的实时检测装置及检测法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用光纤复合架空接地线(简称OPGW)对电力线路覆冰、短路及雷击故障的实时检测装置和检测方法。

背景技术

输电线路的故障主要由覆冰、短路和雷击造成，严重影响电力线路的正常运行。如2008年初，我国南方地区受历史罕见的持续低温雨雪冰冻灾害，电网设施受损严重。电力线严重覆冰，使架空线自重猛增，超过其极限强度而断线，并造成杆塔两侧张力严重失衡导致倒塔。输电线发生短路故障通常为单相对地短路，含OPGW在内的架空接地线流过很大的短路电流而温度升高，致使架空线弛度下降，雷击使起避雷作用的OPGW及架空地线打断外层股线而下垂，与电力线相碰或接近引起放电，使输电系统跳闸，严重时将烧毁如变压器等供电设施。目前，架空线的覆冰、短路引起的弛度下降和雷击断股等故障主要靠人工定期或不定期的巡线事后发现，现有技术还没有十分经济有效的实时检测方法，更谈不上预警。

发明内容

为了克服现有输电线路的覆冰、短路和雷击故障不能及时发现，仅靠人工巡线员事后发现的不足，本发明提供一种电力线路覆冰、短路和雷击故障的实时检测装置及检测法，使其能在覆冰形成期提供预警、在短路和雷击故障发生时实时提供故障区域和位置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种电力线路覆冰、短路和雷击故障的实时检测装置及检测法，由分布式光学应变/温度测量仪、光纤配线架、OPGW中的光纤、光纤环接连线、泵浦激光放大器、处理计算器和分析储存计算器组成，A端机房的分布式光纤应变/温度测量仪的光纤端口与机房内光纤配线架上的光纤端子光学连接，分布式光纤应变/温度测量仪还与处理计算器和分析储存计算器电连接；在B端机房内光纤端子与泵浦激光放大器光学连接，A端和B端之间光纤为两根时，其中一根为测量光纤，另一根为回传信号光纤，A端与B端之间用一根光纤时，则由同一根光纤传输测量和回传检测信号，回传信号经A端分布式光纤应变/温度测量仪接收后，输入处理计算器，处理后的信息输入分析储存计算器，分析线路的工作状况并储存，如分析出现覆冰、短路和雷击故障，则及时输出报警信号。电力线路覆冰、短路和雷击故障的实时检测法，其特征是在A端用分布式光纤应变/温度测量仪同时检测和分析A端与B端区间的光纤复合架空地线中光纤的应变量、温度沿长度的分布变化及定位，辅以维持时间和温度的变化规律，以辨别和判断电力线路所处的工作状态是正常工作，还是发生了覆冰、短路和雷击故障以及故障分布区间和位置，并在覆冰故障发生的前期提供预警，在短路和雷击故障发生时提供实时警报；上述的光纤是各类通信光纤和非通信的传感光纤。

本发明的积极效果是利用光纤复合架空地线中的光纤，采用光纤分布式测量技术，同时检测其在工作中的应力和温度、分析这两个参数的数值、持续时间和分布区间，可在线实时判断电力线路的覆冰、短路和雷击故障及故障区域，并提供覆冰预警，从而及时处理故障，克服了靠人工巡线事后发现和处理，避免故障扩大化导致的严重后果，确保电力线路安全正常运行。根据目前的仪器动态范围和泵浦激光放大器的增益，可检测距离为40～80km。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的双光纤测量装置连接示意图。

图2是本发明的单光纤测量装置连接示意图。

在图1、图2中：1.分布式光纤应变/温度测量仪，2.机房里的光纤配线架，3.0PGW中的光纤，4.光纤环接连线，5.泵浦激光放大器，6.处理计算器，7.分析储存计算器，A和B为连接OPGW光缆两端的机房。

具体实施方式