[发明专利]气体绝缘金属封闭输电线路监测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力传输装置技术领域，特别是涉及到电力传输装置的在线监测技术。

背景技术

气体绝缘金属封闭输电线路(Gas Insulated Metal Enclosed Transmission Line，简称GIL)以SF₆气体或SF₆和N₂混合气体作为绝缘介质，气体绝缘金属封闭输电线路管道结构采用外壳与导体同轴设置，具有输电容量大、损耗低、占地少、可靠性高、免维护、寿命长、环境友好等优点，在国内外电力系统中获得了越来越广泛的应用。但气体绝缘金属封闭输电线路管道具备上述优点的同时，其密封严、电流大、敷设路段复杂等结构与工况特点，也导致气体绝缘金属封闭输电线路输电线热伸缩问题日益突出。尤其是敷设路段气候恶劣或者出现“短时过载”等特殊运行工况时，气体绝缘金属封闭输电线路管道热伸缩量过大，这可能导致电气设备疲劳损坏甚至输电线路拱起破坏，以致引发重大事故，危害电力系统的安全稳定运行。

目前针对气体绝缘金属封闭输电线路管道热伸缩问题，现场主要是通过设计安装伸缩节的方式吸收气体绝缘金属封闭输电线路管道热伸缩量。伸缩节也可称为管道伸缩节、膨胀节、补偿器、伸缩器等。伸缩节分为：波纹伸缩节、套筒伸缩节、方形自然补偿伸缩节等几大类型，伸缩节主要用于补偿管道因温度变化而产生的伸缩变形。但现有技术中缺少相应的气体绝缘金属封闭输电线路监测方法和技术，这对气体绝缘金属封闭输电线路管道的运行调度带来了不便和安全隐患：首先，不能切实地了解气体绝缘金属封闭输电线路管道的热伸缩变化情况，不能为诸如“短时过载”等特殊运行情况时的电网调度提供可靠的参考依据；其次，无法准确了解电气设备周期性疲劳损坏情况，无法为气体绝缘金属封闭输电线路管道输送容量优化提供指导借鉴，因此造成浪费和安全隐患。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术中缺乏气体绝缘金属封闭输电线路监测方法的缺点，提出了一种气体绝缘金属封闭输电线路管道热应变特性在线监测的方法及装置。该方法及装置充分利用传热学和结构力学的基本原理，选择外壳上最合适的热应变测量位置，同时通过确定合适的应变传感器、应变传感器安装方式、测量方法以及信号处理工具，来实现对气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳热应变的准确在线监测。

为了实现此目的，本发明采取的技术方案为如下。

一种气体绝缘金属封闭输电线路监测方法，所述方法包括以下步骤：

A、在气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部一个以上位置处固定应变传感器；

B、通过应变传感器测量所述一个以上位置处管道的热应变量，选择其中最大热应变量作为气体绝缘金属封闭输电线路热应变量。

其中所述在气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部一个以上位置处固定应变传感器包括：

A1、在所述一个以上位置处固定第一应变传感器；

A2、在第一应变传感器附近涂抹单分子硅胶，将第二应变传感器安装于单分子硅胶处；

A3、将第一应变传感器与第二应变传感器通过半桥路接线方式连接至应变仪；

相应地，步骤B中，通过第二应变传感器的应变校准，消除第一应变传感器的自身温度带来的测量误差，获取所述一个以上位置处管道的热应变量。

所述气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部一个以上位置包括：气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部两端和中间区域的位置。

其中所述在气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部一个以上位置处固定应变传感器后，进一步包括：

在所述应变传感器周围涂抹单分子硅胶，防止应变传感器受到潮湿影响。

一种气体绝缘金属封闭输电线路监测装置，所述装置包括应变传感器和应变仪，其中，

应变传感器固定于在气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部一个以上位置处，测量所述一个以上位置处的热应变量；

应变仪连接至所述一个以上位置处应变传感器，获取所述一个以上位置处管道的热应变量，选择其中最大的热应变量作为气体绝缘金属封闭输电线路热应变量。

所述气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部一个以上位置处的应变传感器包括第一应变传感器和第二应变传感器，其中，

第一应变传感器固定于在气体绝缘金属封闭输电线路管道外壳上部一个以上位置处；

在第一应变传感器附近涂抹有单分子硅胶，第二应变传感器安装于所述单分子硅胶处；

第一应变传感器和第二应变传感器通过半桥路接线方式连接至应变仪。