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架空地线取能及微波探测在输电线路外破监测的研究应用
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2017 电力设备管理智能化研讨会 - 504 - 架空地线取能及微波探测 在输电线路外破监测的研究应用 云南电网有限责任公司昆明供电局,黄双得 摘要:输电线路周边的施工行为日益增多,现有的外力破坏监测方式主要有视频、激光对射等,设备功耗大,实时 工作对电源容量要求较高,而现有的外力破坏监测装置普遍采用太阳能方式供电,可靠性受天气条件影响,难以保障监 测系统的可靠工作。针对以上问题,本文研究了一种采用架空地线感应取电方式供电,基于低功耗微波探测技术的外破 监测方法,现场有异常情况时启动图像设备拍摄现场状况取证,极大提高防外力破坏监测系统工作可靠性。 关键词:外力破坏;地线取电;微波探测;测距测速 随着我国城市化和工业化进程的不断加速,高 速铁路、公路、楼房等基础设施建设的快速推进, 输电线路外力破坏的发生愈加频繁。运行数据表明, 吊车碰线、违章施工、盗窃等外力破坏故障已成为 输电线路事故跳闸和强迫停运的主要原因,对电网 的安全稳定运行造成了严重的威胁[1]。为了解决输 电线路外力破坏安全隐患,市面上出现了各种具备 信号采集和报警功能的防外力破坏监测装置,其中 主流的方法包括视频监控、激光对射布防等,以上 方法能够对外破预防起到一定作用,但是在应用过 程中均存在局限性。主要表现在以下方面,视频监 控流量费用高,且需要耗费大量人力进行监控;激 光对射布防需实时工作,功耗较高,且采用太阳能 方式供电,可靠性难以保障。针对以上问题,本文 对地线感应取电技术及微波雷达探测技术展开研 究,实现一种图像监拍装置正常情况下休眠,仅低 功耗微波雷达实时探测,一旦监控区域出现异常, 则启动监拍装置拍摄现场图片并上报报警信息或启 动现场报警器的外破监控方式,极大程度提高了外 破监测可靠性。 架空地线接地方式主要有两种,分别是逐基接 地及分段绝缘单点接地[2],后者能够有效降低地线 感应能量损耗,但是地线绝缘改造比较复杂,多在 有融冰需求或线损较大的线路应用,逐基接地仍为 主要的接地方式。 由于两根地线与三根输电线路的分布不完全对 称,导线中的交变电流在地线形成的金属框内产生 的磁通感应出电势,并在地线形成环流,电势大小 与三相导线电流大小、导线与地线的几何位置关系 相关,而环流大小则与地线回路中的电阻相关。逐 基接地的地线取能原理可以等效为如图 1 模型: 感应电势感应电势 环路内阻环路内阻R R0 0 地线电流地线电流 取能装置取能装置,,匝比匝比1 1::N N 负载负载R Rld ld 图 1 地线感应电流模型 输出功率与折算到原边的负载大小相关,当负 载折算到原边的阻抗与环路内阻 R0 相等时,能够输

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