[发明专利]波分复用式非接触输电线路电压在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，具体涉及一种高压输电线路电压监测系统。

背景技术

我国电力已经进入大机组、大电网、超高压和信息化、自动化的新阶段。电 力系统的稳定可靠运行直接关系到人们的生产和生活质量，关系到社会经济的发 展和进步。一旦电力系统出现事故，不仅会造成经济损失，还会影响人民的正常 生活，危及公共安全，造成严重的社会问题。从各国实际运行情况来看，由于雷 电引起的电力系统故障占全年故障的40％-70％，是输电线路安全稳定运行的主 要危害。随着电力系统电压等级的不断提高，随之而来的是大量高杆塔不断涌现， 使得输电线路更易成为雷击目标，输电线路的防雷问题更加突出。目前对于输电 系统过电压监测的系统大部分安装在变电站内部，由于雷电波经过长距离传输到 变电站内部时，经过线路损耗，平行导线耦合削弱，各种设备的防雷保护，以及 复杂的折返射和变电站内复杂的电磁环境影响，监测系统所记录的雷电数据并不 是第一手数据，难以满足输电线路防雷保护需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种波分复用式非接触输电线路电压在 线监测系统，不受环境温度变化影响，与一次电力设备隔离，测量精度高，信号 传输与接收简便，在输电线路电压监测现场不需要电源供应。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

波分复用式非接触输电线路电压在线监测系统，包括

多波长激光收发装置，用于输出和接收激光；

控制端波长分割复用器，用于将多波长激光收发装置输出的不同波长的激 光耦合至一条光纤中传输；

监测端解复用器，用于接收控制端波长分割复用器输出的激光并还原为不 同波长的多路激光输出；

用于设置在输电线路电压监测点的至少一个电压传感器，所述电压传感器 包括非接触电压感应单元和光电转换单元，所述非接触电压感应单元，用于感 应输电线路电压并加载到光电转换单元；所述光电转换单元，接收监测端解复 用器输出的激光，将非接触电压感应单元感应到的电压信号加载到激光中；

监测端波长分割复用器，接收电压传感器输出的多路激光，耦合至一条光 纤中传输；

控制端解复用器，接收监测端波长分割复用器输出的激光并还原为不同波 长的多路激光输出到多波长激光收发装置；

数据采集装置，根据多波长激光收发装置获取的信号，获得监测点的电压 数据。

进一步，所述非接触电压感应单元和光电转换单元封装于金属屏蔽外壳内 的。

进一步，所述非接触电压感应单元为感应金属板。

本发明相对于现有技术具有如下优点：

本系统通过非接触式电压感应技术，与一次设备不存在电连接，安全性高， 便于维护。

本系统前端的非接触式输电线路电压传感器，体积小，便于安装，测量精度 高，稳定性好，信号传输简易，适合产品批量推广。

本系统通过光电转换技术实现了信号的电光转换，使得信号传输过程中不受 无用电磁干扰的影响，且测量精度高，响应速度快。

本系统通过波分复用的方式实现前端传感器与后端激光收发装置的有效互 联，便于同时监测多相线路电压。

附图说明

图1示出了波分复用式非接触输电线路电压在线监测系统的结构示意图；

图2示出了电压传感器的结构示意图；

图3示出了光电转换单元的结构示意图；

图4示出了光电转换单元除准直器外的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的具体 实施方式作进一步的详细描述。

参见图1-4，本实施例的波分复用式非接触输电线路电压在线监测系统， 包括

多波长激光收发装置7，用于输出和接收激光；

控制端波长分割复用器8，用于将多波长激光收发装置7输出的不同波长 的激光耦合至一条光纤中传输；本实施例中，控制端波长分割复用器8的输出 端通过尾纤接入光纤耦合架空地线16的通道I，光纤耦合架空地线6的通道I 与监测端解复用器9的输入端连接。

监测端解复用器9，用于接收控制端波长分割复用器8输出的激光并还原 为不同波长的多路激光输出；