專利名稱：：電力線路覆冰短路和雷擊故障的實(shí)時檢測裝置及檢測法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用光纖復(fù)合架空接地線(簡稱0PGW)對電力線路覆冰、短路及雷擊故障的實(shí)時檢測裝置和檢測方法。
背景技術(shù)：
：輸電線路的故障主要由覆冰、短路和雷擊造成，嚴(yán)重影響電力線路的正常運(yùn)行。如2008年初，我國南方地區(qū)受歷史罕見的持續(xù)低溫雨雪冰凍災(zāi)害，電網(wǎng)設(shè)施受損嚴(yán)重。電力線嚴(yán)重覆冰，使架空線自重猛增，超過其極限強(qiáng)度而斷線，并造成桿塔兩側(cè)張力嚴(yán)重失衡導(dǎo)致倒塔。輸電線發(fā)生短路故障通常為單相對地短路，含OPGW在內(nèi)的架空接地線流過很大的短路電流而溫度升高，致使架空線弛度下降，雷擊使起避雷作用的OPGW及架空地線打斷外層股線而下垂，與電力線相碰或接近引起放電，使輸電系統(tǒng)跳閘，嚴(yán)重時將燒毀如變壓器等供電設(shè)施。目前，架空線的覆冰、短路引起的弛度下降和雷擊斷股等故障主要靠人工定期或不定期的巡線事后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)還沒有十分經(jīng)濟(jì)有效的實(shí)時檢測方法，更談不上預(yù)警。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有輸電線路的覆冰、短路和雷擊故障不能及時發(fā)現(xiàn)，僅靠人工巡線員事后發(fā)現(xiàn)的不足，本發(fā)明提供一種電力線路覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測裝置及檢測法，使其能在覆冰形成期提供預(yù)警、在短路和雷擊故障發(fā)生時實(shí)時提供故障區(qū)域和位置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種電力線路覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測裝置及檢測法，由分布式光學(xué)應(yīng)變/溫度測量儀、光纖配線架、OPGW中的光纖、光纖環(huán)接連線、泵浦激光放大器、處理計(jì)算器和分析儲存計(jì)算器組成，A端機(jī)房的分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀的光纖端口與機(jī)房內(nèi)光纖配線架上的光纖端子光學(xué)連接，分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀還與處理計(jì)算器和分析儲存計(jì)算器電連接；在B端機(jī)房內(nèi)光纖端子與泵浦激光放大器光學(xué)連接，A端和B端之間光纖為兩根時，其中一根為測量光纖，另一根為回傳信號光纖，A端與B端之間用一根光纖時，則由同一根光纖傳輸測量和回傳檢測信號，回傳信號經(jīng)A端分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀接收后，輸入處理計(jì)算器，處理后的信息輸入分析儲存計(jì)算器，分析線路的工作狀況并儲存，如分析出現(xiàn)覆冰、短路和雷擊故障，則及時輸出報(bào)警信號。電力線路覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測法，其特征是在A端用分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀同時檢測和分析A端與B端區(qū)間的光纖復(fù)合架空地線中光纖的應(yīng)變量、溫度沿長度的分布變化及定位，輔以維持時間和溫度的變化規(guī)律，以辨別和判斷電力線路所處的工作狀態(tài)是正常工作，還是發(fā)生了覆冰、短路和雷擊故障以及故障分布區(qū)間和位置，并在覆冰故障發(fā)生的前期提供預(yù)警，在短路和雷擊故障發(fā)生時提供實(shí)時警報(bào)；上述的光纖是各類通信光纖和非通信的傳感光纖。本發(fā)明的積極效果是利用光纖復(fù)合架空地線中的光纖，采用光纖分布式測量技術(shù)，同時檢測其在工作中的應(yīng)力和溫度、分析這兩個參數(shù)的數(shù)值、持續(xù)時間和分布區(qū)間，可在線實(shí)時判斷電力線路的覆冰、短路和雷擊故障及故障區(qū)域，并提供覆冰預(yù)警，從而及時處理故障，克服了靠人工巡線事后發(fā)現(xiàn)和處理，避免故障擴(kuò)大化導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，確保電力線路安全正常運(yùn)行。根據(jù)目前的儀器動態(tài)范圍和泵浦激光放大器的增益，可檢測距離為4080km。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的雙光纖測量裝置連接示意圖。圖2是本發(fā)明的單光纖測量裝置連接示意圖。在圖1、圖2中1.分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀，2.機(jī)房里的光纖配線架，3.0PGW中的光纖，4.光纖環(huán)接連線，5.泵浦激光放大器，6.處理計(jì)算器，7.分析儲存計(jì)算器，A和B為連接OPGW光纜兩端的機(jī)房。具體實(shí)施例方式在圖1圖2中，一種電力線路覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測裝置及檢測法，由分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)、光纖配線架(2)、0PGW中的光纖(3)、光纖環(huán)接線(4)、泵浦激光放大器(5)、處理計(jì)算器(6)和分析儲存計(jì)算器(7)組成，A端機(jī)房的分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)的光纖端口與A端機(jī)房內(nèi)光纖配線架(2)上的光纖端子光學(xué)連接，分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)還與處理計(jì)算器(6)和分析儲存計(jì)算器(7)電連接，在B端機(jī)房光纖端子與泵浦激光放大器(5)光學(xué)連接。A端與B端之間光纖(3)為兩根時，在B端光纖環(huán)接連接，其中一根為測量光纖，另一根為回傳信號光纖，A端與B端之間為一根光纖時，由同一根光纖傳輸測量和回傳檢測信號，回傳信號經(jīng)分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)接收后輸入處理計(jì)算器(6)，處理后的信息輸入分析儲存計(jì)算器(7)，分析電力線路的工作狀況并儲存，如分析出發(fā)生覆冰、短路或雷擊故障，則及時輸出報(bào)警信號。電力線路的覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測方法，其特征是在A端用分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)同時檢測和分析A端與B端區(qū)間的光纖復(fù)合架空地線OPGW中的光纖的應(yīng)變量、溫度沿長度的分布變化及定位，輔以維持時間和溫度的變化規(guī)律，以辨別和判斷電力線路所處的工作狀態(tài)是正常工作，還是發(fā)生覆冰、短路和雷擊故障以及故障分布區(qū)間和位置，并在故障發(fā)生的前期提供預(yù)警，上述的光纖是各類通信光纖和非通信的傳感光纖。上述輔以維持時間和溫度的變化規(guī)律，在長期的實(shí)踐和檢測中，摸索出OPGW中的光纖在電力線路正常工作、覆冰、短路和雷擊故障狀態(tài)下可供參考的判別規(guī)律為<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種電力線路覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測裝置和檢測法，由分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)、光纖配線架(2)、OPGW中的光纖(3)、光纖環(huán)接連線(4)、泵浦激光放大器(5)、處理計(jì)算器(6)和分析儲存計(jì)算器(7)組成，A端機(jī)房的分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀的光纖端口與機(jī)房內(nèi)光纖配纖架(2)上的光纖端子光學(xué)連接，分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)還與處理計(jì)算器(6)和分析儲存計(jì)算器(7)電連接，在B端光纖端子與泵浦激光放大器(5)光學(xué)連接。A端和B端之間光纖為兩根時，其中一根為測量光纖，另一根為回傳信號光纖，A端與B端之間用一根光纖時，則由同一根光纖傳輸測量和回傳檢測信號，回傳信號經(jīng)A端分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)接收后輸入處理計(jì)算器(6)，處理后的信息輸入分析儲存計(jì)算器(7)，分析線路的工作狀況并儲存，如分析出發(fā)生覆冰、短路和雷擊故障，則及時輸出報(bào)警信號，一種電力線路的覆冰、短路和雷擊故障的檢測方法，其特征是在A端用分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀(1)同時檢測和分析A端與B端區(qū)間的光纖復(fù)合架空地線中光纖的應(yīng)變量、溫度沿長度的分布變化及定位，輔以維持時間和溫度的變化規(guī)律，以辨別和判斷電力線路所處的工作狀態(tài)是正常工作，還是發(fā)生覆冰、短路和雷擊故障，以及故障分布區(qū)間和位置，并在覆冰故障發(fā)生前期提供預(yù)警，在短路和雷擊故障發(fā)生時提供實(shí)時警報(bào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線路覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測裝置及檢測法，其特征是所述的光纖(3)是各類通信光纖和非通信的傳感光纖。全文摘要本發(fā)明公開了一種用光纖復(fù)合架空地線中的光纖對電力線路覆冰、短路和雷擊故障的實(shí)時檢測裝置及檢測法，由A端機(jī)房的分布式光纖應(yīng)變/溫度測量儀接收遠(yuǎn)在40～80km外B端機(jī)房之間區(qū)段光纖的應(yīng)變和溫度，輔以相關(guān)的變化規(guī)律，由A端處理計(jì)算器和分析儲存計(jì)算器分析光纖的應(yīng)變和溫度值，持續(xù)時間和分布區(qū)間，能在線實(shí)時判斷電力線路的的覆冰、短路和雷擊故障及故障區(qū)域，并可在發(fā)生覆冰故障前期提供預(yù)警，在發(fā)生短路和雷擊故障時實(shí)時提供報(bào)警。用本發(fā)明裝置和檢測法的優(yōu)點(diǎn)是廢棄了工效低下的人工巡線事后發(fā)現(xiàn)故障造成損失巨大的被動局面，填補(bǔ)了電力線路覆冰、短路和雷擊故障在線實(shí)時檢測和預(yù)警的空白，快速高效。文檔編號G01R31/02GK101713668SQ200810155459公開日2010年5月26日申請日期2008年10月3日優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日發(fā)明者季忠,張忠,徐軍,黃俊華申請人:江蘇通光光纜有限公司