[实用新型]特高压直流输电线合成场强测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种合成场强测量装置，特别涉及一种特高压直流输电线合成场强测量装置。

背景技术

“十二五”期间我国将加快特高压电网为骨架的智能电网建设。特高压输电网的建设也带来了新的问题，包括特高压的绝缘材料与技术、特高压直流输电线路的电磁干扰等问题。直流输电线路运行后，使空间总的电场强度增加，从而产生更强的电磁干扰，包括对周围设备的电磁干扰以及对人与生物的影响。随着公众的健康意识和环保意识的不断提高，公众对电磁环境污染问题越来越重视，对政府部门加强电磁环境监管的要求也越来也强烈。

与交流输电线路相比，直流输电线路与设备对周围设备的电磁干扰比交流线路更为复杂，特别是其合成场强还受地电位、运行方式（单极或双极）的影响。现有研究表明，地电位的大小会影响直流输电线合成场强的分布。因此，直流输变电设备的电磁干扰评估标准不同于交流输变电设备。很多国家制定了直流输电线路的电磁环境标准限值。俄罗斯规定普通人群在线下活动的时间不超过8小时，电场强度限值为15kV/m；美国规定直流输电线路地面最大电场强度限值为15kV/m，日本环境理事会规定为9kV/m；我国也展开了相关的研究，出版了电力行业标准DL436-2005《高压直流架空送电线路技术导则》、DL/T 275-2012 《±800kV特高压直流换流站电磁环境限值》，分别规定了直流线路下地面及换流站地面最大合成电场强度不应超过30kV/m。

针对直流输变电工程将要面临的电磁环境问题，本实用新型研究特高压直流输电线合成场强测量装置及测量方法，检测特高压直流输电线周围合成场强的大小。

发明内容

针对上述现有问题，本实用新型提供了一种特高压直流输电线合成场强测量装置，它能够在线检测，具有很大的实用价值。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：特高压直流输电线合成场强测量装置，包括微控制器、场磨传感器、电流信号变换电压信号电路、带通滤波、可变增益放大器、A/D转换器、电机驱动电路、接收器、D/A转换器、通信模块和存储模块；其中，所述场磨传感器包括由静片和动片组成的叶片、直流电机、MR编码器和齿轮箱。

微控制器控制D/A转换器输出至少两路相互独立的模拟电压信号，其中一路模拟电压信号输入电机驱动电路，经电机驱动电路功率放大后，控制直流电机的转速，直流电机驱动齿轮箱运转，齿轮箱驱动叶片中的动片旋转；另一路模拟电压信号输入可变增益放大器，控制可变增益放大器的放大倍数。

MR编码器测量直流电机的转速信号，并将直流电机的转速信号传送给接收器，接收器通过RS232接口与微控制器通信。

电流信号变换电压信号电路将叶片中静片上的电流信号转换成电压信号，再传送给带通滤波；电压信号经带通滤波消除干扰信号后，传送给可变增益放大器；消除干扰信号的电压信号经可变增益放大器信号放大后，传送给A/D转换器；A/D转换器采样电压信号，并将采集的数值传送给微控制器。

微控制器与存储模块连接，微控制器先将采集的数据存储到微控制器片内高速存储器，再存储到存储模块。储模块采用SD卡。微控制器与通信模块连接，便于与外部的其它设备通信。通信模块包括RS232模块、RS485模块和无线通信模块。

A/D转换器采用单独的A/D转换芯片或微控制器内部的A/D转换模块。

D/A转换器采用单独的D/A转换芯片或微控制器内部的D/A转换模块。

本实用新型能够实现24小时在线监测特高压直流输电线合成场强，进而实现对直流输变电设备电磁干扰的监测。特高压直流输电线合成场强测量装置采用场磨传感器，可以实现对测量点处的电场强度进行准确测量。装置中的存储模块保障了测量数据的海量存储。装置中的通信模块保障了测量装置与后台服务系统之间实时的海量通信管理。

附图说明

图1是本实用新型的装置结构框图；

图2是本实用新型的电流信号变换电压信号电路原理图；

图3是本实用新型的带通滤波电路原理图；

图4是本实用新型的单通道变换差分通道电路原理图；

图5是本实用新型的可变增益放大电路原理图；

图6是本实用新型的D/A转换器电路原理图；

图7是本实用新型的电机驱动电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。