[实用新型]一种基于导波技术的接地网集控在线巡检专家系统

说明书

技术领域

本实用新型属于无损检测和输电线路自动化交叉技术领域，具体涉及一种基于导波技术的接地网集控在线巡检专家系统。 

背景技术

近年来电力公司运行维护的架空输电线路跳闸居高不下，严重影响电网的稳定运行，其中由于杆塔接地电阻不合格导致的雷击跳闸是重要原因之一。 

输电线路杆塔接地电阻不合格的主要原因是其接地圆钢发生严重腐蚀、断裂及偷盗后不能技术发现处理所致。由于接地网掩藏在泥土下，在不开挖的情况下对不构成回路的接地网进行检测十分困难，同时接地网很长，通过开挖的方式进行系统检测又成本高效率低，且工作量巨大。 

因此，开发一套能反映接地电阻变化的在线监测系统来治理架空输电线路跳闸难题十分必要。同时，随着电网的智能化程度不断提高，其对输电线路的自动化和智能化的需求也日益增强，接地网在线检测系统的开发能作为输电线路自动化的一个切入点，实现线路运行管理维护水平的大跨越。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种基于导波技术的接地网集控在线巡检专家系统，用以方便及时地监测输电线路杆塔接地电阻变化情况。 

实现本实用新型目的采用的技术方案如下： 

基于导波技术的接地网集控在线巡检专家系统，包括输电线路接地网中杆塔 的接地圆钢、无线远程传输网络及其总控室，在所述接地圆钢上接有激励信号发生装置和激励信号接收装置，激励信号发生装置和激励信号接收装置通过无线方式与所述无线远程传输网络连接。 

所述激励信号发生装置包括依次连接的电源、带无线信号接收装置的电源开关、函数发生器、第一信号放大器和与接地圆钢相连的激励线圈； 

所述激励信号接收装置包括依次连接的与接地圆钢相连的接收线圈、第二信号放大器、A/D转换器和无线信号发射器。 

本实用新型利用激励信号发生装置产生超声导波，通过激励信号接收装置接收在接地网的接地圆钢中传播的超声导波，并将接收的能反映接地圆钢腐蚀情况的超声导波信号发回无线远程传输网络及其总控室进行分析判断，及时方便地监测输电线路杆塔接地电阻变化情况，实现对接地网的集控在线巡检。 

本实用新型的有益效果是： 

1、可以对典型地区(雷击频发杆塔，大跨越杆塔，腐蚀严重的地区等)的接地网进行长期连续的测量和评估； 

2、可对接地网缺陷的增长扩展进行不间断的监视； 

3、可以为运行维护单位确定合适的维修或置换计划； 

4、可以去掉不必要的维护检测手段。 

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。 

附图说明

附图是本实用新型的原理框图。 

具体实施方式

参见附图，基于导波技术的接地网集控在线巡检专家系统，包括若干个输电线路接地网10中杆塔的接地圆钢9、无线远程传输网络2及其总控室1，在每个 接地圆钢9上均接有激励信号发生装置和激励信号接收装置，激励信号发生装置和激励信号接收装置通过无线方式与所述无线远程传输网络连接；所述激励信号发生装置包括依次连接的电源4、带无线信号接收装置3的电源开关5、函数发生器6、信号放大器7和与接地圆钢9相连的激励线圈8；所述激励信号接收装置包括依次连接的与接地圆钢9相连的接收线圈11、信号放大器12、A/D转换器13和无线信号发射器14。 

其中：总控室与无线远程传输系统是利用已经建成的各省电网冰情监控室和信号远程传输系统； 

电源：可以是常规蓄电池，也可以是小型路灯太阳能。 

函数发生器：HP33120A等市场常见发生器。 

脉冲电流：正弦电压峰值为200mV，中心频率为128kHz。 

放大器：市场常见功率放大器，例如Ultral 2020。 

接收和激励线圈：可以购买已经组装好的磁致伸缩传感器(例如MsSR3030系统的传感器)，也可以用自制的永磁磁化器和螺线圈组成，本装置选用了直径为0.2mm和0.1mm的漆包线分别用作激励和接收线圈。 

AD转换器：市场购买的常见模数转换器，例如TDS3032。 

无线发射器：由省冰情信号远程传输系统提供。 

工作原理：将每个接地圆钢9作为选定的监测点，同时杆塔上设一个太阳能发电装置或者常规蓄电池作为电源4。从总控室1发出一个检测指令，由无线远程传输网络2远程传输给激励信号发生装置，无线信号接收装置3接收检测指令后，通过电源开关5上的继电装置开启电源开关5，函数发生器6发出脉冲电流，将脉冲信号经信号放大器7放大后加载到激励线圈8上形成交变磁场，由于磁致伸缩效应在接地网中产生超声导波，超声导波在铁磁体的接地网中传播。当接地 圆钢9存在缺陷时其声阻抗将发生变化，从而引起导波的反射、投射等，进而导致接地圆钢9内磁感应强度发生改变，而变化的磁感应强度将引起接收线圈11的电压变化，产生电压信号。将电压信号经过信号放大器12放大、滤波，经A/D转换器13A/D转换和由无线信号发射器14发射后接入远程传输系统2，最终进入总控室1内，通过软件对信号进行傅里叶转换形成反射当量与位移的曲线，由总控制进行分析处理，实现对接地网的集控在线巡检。