Wu Jian 1, fiche 1 Fan, Feng Guoliang 2, Parc de Hang 2
(1 Institut de recherche du Shaanxi Electric Power, Xi'an 710054, Chine; 2. College of Engineering Automation, Tohoku Electric Power University, Jilin 132012, Chine)
la conception technique de la carte réseau GPS timing acquisition de synchronisation, le signal de mesure de la ligne de transmission de courant alternatif à haute tension sur la base de corona. le taux d'échantillonnage carte d'acquisition par canal jusqu'à 10 MS / s, en utilisant le protocole TCP / IP pour la transmission de données, peut intervenir dans le réseau local ou sur Internet. En utilisant la méthode transitoire de la consommation d'énergie de la couronne analyse de la ligne de transmission à haute tension et le calcul, la possibilité d'utiliser une perte de tête de la résistance à l'effet corona de résistances à couche mince Méthode de mesure supplémentaire de vérification. Les résultats expérimentaux montrent une forte capacité anti-interférences, obtenir les détails du signal de décharge corona et réalisable.
Mesure simultanée du réseau, la perte par effet corona; blindage haute tension; le calcul de la puissance instantanée
CLC: TM591
Code de document: A
DOI: 10,16157 / j.issn.0258-7998.2017.02.011
format de citation chinois: Wu Jian, Fan Chong, Feng Guoliang, etc. La conception basée sur une technologie de synchronisation de réseau en ligne un système de surveillance perte corona Technologie électronique, 2017,43 (2): 51-53,57.
Anglais format de citation: Wu Jian, Fan Chuang, Feng Guoliang, et al. Conception du système de surveillance de la perte corona en ligne basé sur la technologie de synchronisation de réseau .Application Technique électronique, 2017,43 (2): 51-53,57.
0 introduction
Avec l'amélioration de la tension d'alimentation, l'intensité du champ électrique autour de la surface des lignes de transmission et l'espace devient plus grande, lorsque la surface d'intensité de champ électrique de la ligne de transmission est supérieure à l'intensité de champ de claquage de l'air environnant, sera lignes de transmission de phénomène corona . Conception de fourniture de réseau électrique, la ligne de transmission couronne de calcul de la perte joue un rôle important . Procédé Corona de mesure de la perte de résistance principalement échantillonnage , un procédé de cage corona , méthode de pont et analogues.
La recherche perte corona, ayant été résumée une partie de la formule empirique de , mais l'applicabilité de ces formules est très limitée, en particulier pour notre ligne de transmission EHV unique de perte de couronne, non appliquer nécessairement. Le procédé d'utilisation de la méthode expérimentale de mesure de la perte par effet corona de la ligne rarement rapportée ici, au début de la perte de dimensionnement d'un film métallique à base corona à la ligne de mesure , le système de mesure de lignes de transmission d'une perte par effet corona à haute tension sur la ligne la mesure de la perte par effet corona, d'analyse et de calcul.
1 principe de la surveillance de la perte de couronne
Corona ligne de transmission principe de mesure de la perte représentée sur la figure 1, le module de régulateur de haute pression dans l'appareil de test, la tension alternative maximale de 190 kV. Un film isolant recouvrant la surface de la ligne de transmission, puis recouvert d'une couche de ruban en cuivre, un film, une feuille a une épaisseur de 0,06 mm sur un film isolant. Ligne de transmission, le film isolant, la couche feuille de cuivre constitue un condensateur. Le cuivre feuille en cours de décharge par effet corona de la couche est petit et le grand courant de décharge de la ligne de transmission est séparée, décharge corona petite collection actuelle, l'analyse, en obtenant ainsi la perte d'énergie par effet corona. Le procédé spécifique est la couche de feuille de cuivre et la ligne de transmission en série entre un courant de fuite résistance non-inductive enroulée R1, lorsque la décharge par le flux de décharge corona à travers le cuivre feuille couche sont à l'extérieur de R1. Corona courant de fuite de ligne de transmission de pertes par effet couronne se compose de deux parties, une partie basse fréquence à l'état stationnaire du courant corona, une autre partie de la décharge en couronne de courant impulsionnel transitoire. En collectant des formes d'onde à travers R1, les formes d'onde de décharge corona peuvent être obtenus. Pendant ce temps, dans le but de vérifier l'exactitude de la méthode, l'extrémité avant d'une ligne de transmission en série première résistance de charge R0, R0 et R1 section commune de ligne de transmission reliée à un potentiel commun, la résistance mesurée de ces deux paramètres doivent être les mêmes ou similaires.
la ligne de transmission est ACSR, le modèle LGJ-300/40, une longueur de 14 m, une feuille de cuivre de cette longueur de l'expérience 2 m; R0 et R1 est la résistance non-inductive, et la résistance sont 200 .
La définition de base de puissance, le procédé de calcul de puissance instantanée dans le calcul des lignes de transmission de pertes par effet couronne. Prenant valeurs de tension et de courant à la fois de la méthode de multiplication de puissance instantanée est relativement rapide et un procédé simple de calcul de la perte par effet corona, décharge à effet couronne stable en couronne de génération d'impulsions de courant à basse fréquence et la perte par effet corona peut être calculé.
Corona perte de puissance est calculée par la valeur actuelle de la résistance ligne de transmission de puissance de tension R0. ligne entière de charge de perte peut être considérée comme pertes principalement causées par effet corona, caractérisé par le calcul de la valeur de l'extrémité de tête de transmission de puissance de courant de tension de la ligne de la résistance R1 et R0 est la consommation de puissance de la normalisation R1 doit être un valeur proche.
2 conception de cartes d'acquisition de données à grande vitesse
Système d'acquisition puce FPGA XILINX Spartan 6 comme le noyau, par exemple en utilisant 12 bits AD9226 module d'acquisition de AD. Chip taux le plus élevé d'échantillonnage allant jusqu'à 65 ms / s; plage de tension d'entrée conçu de -5 V ~ + 5 V.
Le manuel de puce AD9226, l'AD9226 configuré comme une entrée asymétrique, la plage d'entrée du mode 1,0 V ~ 3,0 V Dans ce mode, la source de référence interne AD9226, à savoir la tension de référence VREF est de 2 V. VREF est le port de sortie de tension de référence peut être prévu deux types de 1 V et 2 V tension de référence. Cet article SENSE relié à la masse, en utilisant 2 V conception de circuit d'atténuation de tension de référence.
Circuit d'atténuation, en utilisant un amplificateur opérationnel 145 MHz de l'amplificateur AD8065, AD8065 amplificateur FastFET rétroaction de tension avec des entrées FET. La plage de tension d'entrée d'origine de -5 V ~ + 5 V, ont besoin d'être réduite à 1 V ~ 3 V. Cette conception de circuit d'atténuation qui répond aux exigences ci-dessus, la formule de conversion est la suivante:
Lorsque Vin = -5 V, Vout = 1 V, lorsque Vin = + 5 V, Vout = 3 V. Après avoir converti en un signal numérique, la formule opération inverse conversion décrite ci-dessus, le signal numérique est amplifiée pour obtenir la valeur réelle de la tension d'entrée. Après le circuit d'atténuation du signal, il y aura une erreur, l'erreur sera considérée comme linéaire erreur, et le signal d'étalonnage manuel afin de réduire la marge d'erreur.
la conception du système FPGA minimum, et 12 bits de données bits, un bit d'horloge et de bits AD9926 OTR sur le FPGA sont connectés à un bus, qui constitue une carte d'acquisition à grande vitesse. AD9226 convertir puce de module d'acquisition à grande vitesse comme le noyau, que l'entrée de contre-réaction de l'amplificateur AD8065, JFET-entrée à faible bruit que l'amplificateur opérationnel TL072, le signal d'entrée à la AD9226. Les interférences dues à des facteurs environnementaux, puce de la carte d'acquisition de taux d'échantillonnage n'atteint pas le taux d'échantillonnage maximum, le taux d'échantillonnage qui est stable jusqu'à 10 MS / s.
Système de surveillance de ligne de conception 3
système d'acquisition et de contrôle Corona pour une ligne de transmission à haute tension, pour assurer la ligne de sécurité, la ligne d'alimentation n'est pas connecté à la tour de câble à haute tension, à proximité de l'art ne peut pas être des mesures associées à la ligne de transmission, ou un risque de sécurité, ce sans fil. Système de mesure Corona nécessite une mesure de forme d'onde complète, échantillonnage module d'acquisition de fréquences conception jusqu'à 10 MS / s, pour le taux méga-échantillonnage, haut débit en réseau WiFi ou 3G, en utilisant le protocole TCP / IP pour la transmission de données à grande vitesse.
Corona perte de puissance instantanée est calculée en utilisant la loi de puissance, de sorte que la conception du système nécessite le courant de fuite de la tension de la ligne de transmission et la couronne réaliser l'acquisition synchrone sans délai. Système de mesure sans fil représenté sur la figure 2, les mesures de transmission de puissance mesurée sur une feuille de cuivre et la forme d'onde de la forme d'onde de tension au niveau des positions spatiales différentes, en utilisant le temps d'acquisition du module de synchronisation de GPS de haute précision. transmission, la transmission de données de la carte d'acquisition de données de vitesse de haut sans fil via le protocole réseau TCP / IP. carte d'acquisition 1 en deux cartes d'acquisition synchrone, la mesure de l'extrémité de tête et la résistance de feuille de cuivre tension de signal de R0 à travers la résistance R1. une carte d'acquisition 2 Mesure de tension ligne de transmission, ayant une interface de sortie de la borne de mesure de dispositif de régulation lui-même, la tension de sortie réelle et le rapport de la tension aux bornes mesurée est de 1000: 1. Table mange numérique en outre le rapport de tension est 125: 1, le signal de sortie final est une petite, mesurée par la carte d'acquisition 2.
processus d'acquisition de synchronisation système est la carte d'acquisition client PC envoyé aux deux commandes d'acquisition synchrone, le temps de démarrage d'acquisition est déterminée par le moment où le module GPS reçoit une commande carte post-acquisition, le succès est retourné après un indicateur d'acquisition réussie. En cas d'échec d'acquisition du signal, le retard de grabber après une période de temps pour resynchroniser l'acquisition, jusqu'à ce qu'elle réussisse.
3 est un schéma en perspective d'collecter le dispositif sur une ligne de transmission, en utilisant un boîtier en forme de capsule, la paroi intérieure des couches de blindage métallique, les revêtements de barrière et la ligne d'alimentation est connectée. Ligne de transmission à travers le milieu du boîtier, le boîtier et la puissance potentielle ligne de blindage commun pour former une couche de protection du même potentiel, alors que le potentiel de la ligne de transmission est élevé, mais le boîtier de protection, l'interférence électromagnétique est fortement réduite par le dispositif électronique.
4 Acquisition et logiciel d'analyse
résistance de cuivre, la première extrémité de la résistance et la tension de ligne d'alimentation électrique est transmise sur le réseau à l'ordinateur, pour enregistrer des données sur le côté PC par le logiciel LabVIEW, l'analyse et l'affichage.
Comme deux cartes d'acquisition synchrone carte d'acquisition analogique, la plage est de ± 2,5 V, la fréquence d'échantillonnage maximale de chaque canal 10 MS / s, et la fréquence d'échantillonnage peut être réglée à plusieurs vitesses, de la profondeur de la mémoire est de 8 Mo, obtenu par l'intermédiaire du réseau Program Interface TCP / IP. Carte de capture peut être directement connecté à l'ordinateur, peut accéder au réseau local ou sur Internet via un commutateur, un routeur ou carte réseau 3G. Code de commande grabber 6 B, respectivement: le code de fonction, heures, minutes, secondes, ou un code différent, le terminateur. Le code de fonction est une B, 4 ~ 7 bits fixé à 1111; 3 bits représentatif du mode d'acquisition, d'être lu acquisition de synchronisation de temps GPS; 0 ~ 2 représentant de la fréquence de bit d'acquisition. Après avoir reçu la carte d'acquisition de commande, et renvoyer des données Collect recueillies, chaque donnée à 16 bits signé entier.
logiciel PC en utilisant la plate-forme de programmation LabVIEW, y compris l'affichage en temps réel la tension de ligne, la première extrémité de la résistance et de la forme d'onde de signal de tension de la résistance d'un film feuille de cuivre, l'angle de phase de forme d'onde de mesure, la transformée de Fourier du signal, la puissance de la couronne fonction de calcul. Dans la principale longueur de la ligne d'entrée des paramètres d'interface, la longueur du film de cuivre, le mode automatique / manuel, etc., le logiciel PC pour recevoir la carte d'acquisition de données transmises, et pour afficher et analyser les données. La figure 4 est une ligne de transmission de la tension à vide 122 kV, la plus brillante acquisition de signal de forme d'onde, l'amplitude de la ligne de transmission la plus élevée 1 est une courbe de forme d'onde de tension, 3 courbe la plus petite forme d'onde de tension d'amplitude à travers la résistance de couche mince de cuivre, 2 la forme d'onde de tension de forme d'onde tête de réseau à travers la résistance, ces signaux sont obtenus acquisition synchrone.
Calculer une puissance en utilisant une puissance de signal au module de calcul de puissance mis en oeuvre sur LabVIEW, deux signaux d'entrée puissance de calcul de puissance module à la ligne de transmission de signal signal de courant et la résistance d'extrémité de tête, la valeur de puissance de sortie. Dans la tension de ligne de transmission 122 kV, la consommation de puissance de la ligne de transmission est de 4,48 W / m, une feuille de cuivre perte de puissance par effet corona du film de 4,06 W / m. La puissance mesurée est inférieure à celle du film de la ligne de transmission de puissance, cela est dû à des facteurs d'influence de la ligne réelle est connectée aux deux extrémités du fil et de la planéité de surface et analogues, de telle sorte que la puissance moyenne de la ligne de transmission est grande.
des mesures d'angle de phase des lignes de transmission en cuivre avec un procédé mis en oeuvre par résistance de forme d'onde de tension: l'extraction d'une différence de phase calculée à l'aide d'un film avec une feuille de cuivre de la tension de ligne de la tension aux bornes du module de résistance signaux à fréquence unique.
5 mesures et analyses
Réalisation d'un certain nombre de mesures expérimentales à une ligne de transmission à vide, des expériences ont été réalisées à différentes tensions mesurées des données présentées dans le tableau 1. Avec l'augmentation de la tension de ligne de transmission, et la tension aux bornes de la résistance d'échantillonnage courant par effet corona à l'augmentation, mais l'angle de phase de la tension de ligne et la tension aux bornes de la résistance d'échantillonnage sensiblement constante.
Corona mesuré la consommation d'énergie représenté sur la Fig. 5, la première extrémité de la résistance mesurée par la perte par effet corona corona légèrement plus grand que la perte de puissance de la feuille de cuivre telle que mesurée. Expérience extrémités extrémité de la ligne en raison de la consommation d'énergie de décharge, la consommation d'énergie réelle est incluse dans le procédé d'extrémité de tête, étant donné que la décharge de point de puissance est difficile à quantifier, lors du calcul de la longueur de ligne, les extrémités de pointe de la ligne sont soustraits en raison de la décharge la consommation d'énergie, de sorte que la tête de réseau, telle que mesurée puissance corona corona à la puissance mesurée par un film mince, qui est réaliste.
6. Conclusions
Corona informatique a été une perte de concentration et de difficultés dans le secteur de l'énergie, jusqu'à présent, il n'a pas été méthode universelle, pratique pour mesurer les lignes de transmission de perte de couronne pour une mesure précise. Pour la perte actuelle couronne est calculée sur la base d'analyse multi-théoriques, des expériences ont moins la littérature. Cette conception du système de mesure de la perte corona en ligne pratique des lignes de transmission, les taux de recouvrement jusqu'à 10 MS / s, et l'utilisation de l'acquisition de synchronisation de synchronisation GPS. Les résultats expérimentaux montrent que, la ligne de transmission de courant alternatif de tension plus élevée, plus la perte de couronne de ligne de transmission. Avec ce système, les données de forme d'onde mesurée, fournir la base pour d'autres études de la ligne de transmission corona caractéristique.
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