行波发生装置和可控行波发生装置

摘要

本发明提供了一种行波发生装置和可控行波发生装置。该装置通过高压常闭继电器21控制板状电极22相对于输电线路导线3的电位，由板状电极22和输电线路导线3存在电位差时棒状电极26放电产生行波；同时，通过改变电阻24的阻值可以调整产生的行波的脉冲宽度和波形幅值。通过本发明，解决了没有能够产生可控的输电线路行波的装置的问题，实现了在输电线路上产生可控的行波的效果，有利于线路放电行波数据的分析和验证。

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网技术领域，具体而言，涉及一种行波发生装置和可控行波发生装置。

背景技术

行波法作为一种新的故障测距技术，与传统的阻抗测距法相比，具有受系统参数、过渡电阻、系统运行方式和线路负荷影响较小等优点，因而在电力系统里获得了极为广泛的应用。行波法除了用于故障测距以外，还可以用于输电线路异常放电监测及预警，以减少故障的发生。

由于行波在传输过程中存在衰减与色散效应，当传输较远距离后，行波波形特征发生明显变化，这对于获取原始波形状态，并进一步分析故障或异常放电原因与形成机理带来不利影响，为评估这种传输过程中的波形衰变特性，研究人员进行了大量的研究与理论分析，得到了较多的结论，然而已有研究大多是针对仿真与理论分析，缺少实际工程验证，其最主要原因是尚无输电线路行波发生装置，无法开展基于实际线路放电行波数据的分析和佐证。

从目前的研究以及技术现状来看，并没有哪种技术可以用于产生可控的输电线路行波。

发明内容

本发明提供了一种行波发生装置和可控行波发生装置，以至少解决相关技术中没有能够产生可控的输电线路行波的装置的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种行波发生装置，所述行波发生装置封装于阻燃材料外壳中，所述行波发生装置包括：

高压常闭继电器21，其输入回路与行波控制装置连接，其输出回路的一触点与输电线路导线3电性连接，其输出回路的另一触点与板状电极22电性连接；

所述板状电极22，与所述输电线路导线3相对设置；

绝缘限位块25，设置在所述板状电极22与所述输电线路导线3之间，并通过设置在所述板状电极22与所述绝缘限位块25之间的塑料压缩弹簧23实现与所述输电线路导线3贴紧；

棒状电极26，嵌入在所述绝缘限位块25中，其尖端状的一端指向所述输电线路导线3并与所述输电线路导线3保持空隙，所述棒状电极26与所述板状电极22电性连接；

电阻24，串联在所述棒状电极26和所述板状电极22之间。

可选地，在所述绝缘限位块25贴紧所述输电线路导线3之处的所述输电线路导线3的表面缠绕有铝箔27。

可选地，所述板状电极22为与所述输电线路导线3的外表面相适应的圆弧形。

可选地，所述电阻24为可调电阻。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种可控行波发生装置，包括上述的行波发生装置2和行波控制装置1。

可选地，所述行波控制装置1包括：

电池11；

中央控制电路13；

电源管理模块12，分别与所述电池11和所述中央控制电路13电性连接，并与所述高压常闭继电器21的输入回路电性连接；

无线发射单元14，与所述中央控制电路13电性连接。

本发明实施例提供的行波发生装置和可控行波发生装置，通过高压常闭继电器21控制板状电极22相对于输电线路导线3的电位，由板状电极22和输电线路导线3存在电位差时棒状电极26放电产生行波；同时，通过改变电阻24的阻值可以调整产生的行波的脉冲宽度和波形幅值。上述方案解决了没有能够产生可控的输电线路行波的装置的问题，实现了在输电线路上产生可控的行波的效果，有利于线路放电行波数据的分析和验证。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的行波发生装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的可控行波发生装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

实施例1

在本实施例中提供了一种行波发生装置，图1是根据本发明实施例的行波发生装置的结构示意图，如图1所示，该行波发生装置包括：

高压常闭继电器21，其输入回路与行波控制装置连接，其输出回路的一触点与输电线路导线3电性连接，其输出回路的另一触点与板状电极22电性连接；

所述板状电极22，与所述输电线路导线3相对设置；

绝缘限位块25，设置在所述板状电极22与所述输电线路导线3之间，并通过设置在所述板状电极22与所述绝缘限位块25之间的塑料压缩弹簧23实现与所述输电线路导线3贴紧；

棒状电极26，嵌入在所述绝缘限位块25中，其尖端状的一端指向所述输电线路导线3并与所述输电线路导线3保持空隙，所述棒状电极26与所述板状电极22电性连接；

电阻24，串联在所述棒状电极26和所述板状电极22之间。

可选地，在所述绝缘限位块25贴紧所述输电线路导线3之处的所述输电线路导线3的表面缠绕有铝箔27，铝箔27与输电线路导线3等电位连接。当棒状电极26放电时，优先对铝箔27放电，有效保护输电线路导线3不受放电的危害。

可选地，所述板状电极22为与所述输电线路导线3的外表面相适应的圆弧形。圆弧形的板状电极22面积较大，增加了其与输电线路导线3之间的电容，有利于形成较稳定的放电。

在本实施例中，棒状电极26前端制作成尖锐的尖端状，有利于放电的产生；绝缘限位块25的作用是保证安装时棒状电极26的尖端与铝箔27之间间隙距离恒定，防止因安装不当造成的尺寸误差。

实施例2

在本实施例中提供了一种可控行波发生装置，图2是根据本发明实施例的可控行波发生装置的结构示意图，如图2所示，该可控行波发生装置包括：实施例1的行波发生装置2，还包括：行波控制装置1。该行波控制装置1包括：

电池11；

中央控制电路13；

电源管理模块12，分别与所述电池11和所述中央控制电路13电性连接，并与所述高压常闭继电器21的输入回路电性连接；

无线发射单元14，与所述中央控制电路13电性连接。

行波控制装置1通过无线发射单元14与系统后台中心站进行远程通信，接收系统后台中心站控制命令并输出相应的信号。行波控制装置1与行波发生装置2通过双绞线连接，通过远程遥控命令，可通过调节行波控制装置1的输出电压大小及波形占空比，从而实现对行波发生装置2中的高压继电器21状态的精确控制。

本实施例的可控行波发生装置的工作流程如下：

1)若无任何远程命令发送时，行波控制装置1输出电压为0，行波发生装置2中常闭高压继电器21不动作，其触点保持常闭状态，此时板状电极22(优选为铜板电极)、棒状电极26与输电线路导线3之间通过常闭高压继电器21的常闭节点等电位连接，棒状电极26与输电线路导线3之间无电压差，因此无放电发生，此时整套装置无任何行波产生；

2)若需要产生行波，则由系统后台中心站发送远程遥控命令，使得行波控制装置1输出连续或者占空比可调的电压(优选为12V)，此时行波发生装置2中的常闭高压继电器21在输入电压的作用下动作，其输出闭合状态转变为打开状态，使得圆弧形板状电极22、棒状电极26与输电线路导线3从连接状态转变为断开状态，输电线路导线3电位为正常运行电压，而铜板22、棒状电极26电位处于悬浮状态，此时棒状电极26与输电线路导线3之间形成稳定的电位差。由于棒状电极26前端是尖端形态，场强很强，因此棒状电极26前端对缠绕在输电线路导线3上的铝箔27放电，并产生放电行波沿输电线路导线3向两侧传播；

上述的行波发生装置和可控行波发生装置中，改变电阻24，可改变放电回路时间常数，最终改变放电行波脉冲宽度与放电波形幅值，即改变了行波频率与幅值；在该整套装置两侧按不同距离布置行波在线监测装置，可获取该装置产生的行波，通过监测波形对比分析，即可获取不同传输距离下行波特征差异，最终得到行波传输衰减与色散特性。

综上所述，通过本发明实施例提供的行波发生装置和可控行波发生装置，可产生幅值及频率可控的行波，对于输电线路行波传输特性的分析可以提供一套实践检验的辅助工具，有助于发掘输电线路行波监测数据的价值，提升线路的运维管理水平。目前尚无安装于输电线路的可控行波发生装置及相关技术，本发明实施例具有行波特征可控，行波的发生自由可控的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。