[发明专利]基于导线温度的导线弧垂测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于输变电设备监测技术领域，涉及一种基于导线温度的导线弧垂测量装置，本发明还涉及采用上述基于导线温度的导线弧垂测量装置测量弧垂的方法。

背景技术

输电线路弧垂是线路设计和运行的主要指标，关系到线路的运行安全，因此必须控制在设计规定的范围内。由于线路运行负荷和周围环境的变化都会造成线路弧垂的变化，过大的弧垂不但会造成事故隐患，也限制了线路的输送能力，特别是在交叉跨越和人烟密集地段。近年我国社会经济快速发展，人民生活水平提高，对电能的需求也不断增加。且伴随特高压输电工程的开展，输电线路的电荷负载也随之加重，可提高电力传输导线的允许运行温度，增加电力传输导线的动态热容等级，部分输电线路的允许温度已经由70℃提高到80℃，这时线路弧垂就成为主要的制约因素，需要对弧垂进行校验或实时监测，以确保线路运行和被跨越设备的安全。

目前，测量导线弧垂所采用的装置复杂，操作不方便，并且测量时所需参数多，测得的弧垂精确度低，工作量还大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于导线温度的导线弧垂测量装置，解决了现有技术中存在的测量导线弧垂装置复杂、所测参数多导致测得的弧垂精确度低的问题。

本发明的另一目的在于提供采用上述基于导线温度的导线弧垂测量装置测量弧垂的方法。

本发明所采用的技术方案是，基于导线温度的导线弧垂测量装置，包括中心控制模块，中心控制模块上分别连接有温度传感器a、温度传感器b、电源模块、ZigBee通讯模块。

本发明的特点还在于，

中心控制模块为MSP430单片机。

温度传感器a和温度传感器b均采用DALLAS公司的DS18B20。

电源模块采用导线互感取能加锂电池的供电方式。

本发明所采用的另一技术方案是，基于导线温度的导线弧垂测量装置测量弧垂的测量方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、温度传感器a采集导线温度，温度传感器b采集空气温度，温度传感器a和温度传感器b分别将采集到的导线温度和空气温度传给中心控制模块；

步骤2、在中心控制模块中进行计算，得到输电导线的弧垂值。

本发明另一技术方案的特点还在于，

步骤2中具体计算过程如下：

若把在杆塔上的导线看成是一条理想的、柔软的、载荷沿导线长均匀分布的悬链线，则导线悬链线方程为：

y=σ0g[chgxσ0-1]---(1)]]>

式中，y：导线上任意点P的纵坐标；x：导线上任意点P的横坐标；σ₀：导线最低点的应力；g：沿导线均匀分布的比载；

在工程设计中，当悬点高差h与档距l之比h/l<0.1时，可将上式按级数展开并略去高次项，则可以得到导线任意点的纵坐标的平抛物线近似计算公式为：

y=gx22σ0---(2)]]>

导线悬挂点不等高时，设档距为l，比载为g，最低点的应力为σ₀，P(x,y)为导线上任意点，A(x_A，y_A)、B(x_B，y_B)为导线的两个悬点；

由公式(2)得，A点与B点的纵坐标分别为：