_基于微分环的输电线路雷电流非接触式测量方法

基于云计算的高压输电线路雷电流自动监测方法
王伟;张轶夫;韩春城;王伟达
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2022(44)10
【摘要】为了给高压输电线路防雷工作提供参考数据,掌握雷击灾害作用于线路时的雷电流特征,提出基于云计算的高压输电线路雷电流自动监测方法。

根据高压输
电线路的组成结构与电流传输原理,构建高压输电线路等效模型。

优化电流传感器
设备,安装在高压输电线路模型中的测点位置上,利用云计算技术自动识别实时采集
电流的类型,计算雷电流有效值、雷电流量等监测指数,得出高压输电线路雷电流的
可视化监测结果。

通过与传统监测方法的对比得出结论:优化设计方法的在雷电流
量和幅值两个方面的监测误差分别降低了2.86kA和2.48kA,同时扩大了监测范围。

【总页数】4页(P166-169)
【作者】王伟;张轶夫;韩春城;王伟达
【作者单位】国网吉林省电力有限公司超高压公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM769
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测的特高压输电线路故障定位方法5.基于序电流比值关系的高压输电线路断线故障判别与保护方法
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基于光传感的雷电流测量试验研究佘文杰【摘要】文中根据法拉第磁光效应原理,设计实验方案、搭建实验平台,基于光传感技术测量雷电流.实验结果表明,通过OPGW内部光纤可以测到雷击OPGW地线时的雷电流,这为输电线路雷电流的测量提供了一种新思路.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)005【总页数】2页(P97-98)【关键词】光传感;雷电流;试验【作者】佘文杰【作者单位】武汉康普常青软件技术股份有限公司,湖北武汉430073【正文语种】中文近年来，随着输电线路运行范围越来越广，其所处地理环境和气象环境十分复杂，很容易遭受雷击考验。

一旦雷击中线路发生跳闸事故，将会造成经济损失，给人们的生活带来极大不便。

为保障输电线路安全、稳定运行，需要对雷击进行监测。

随着智能电网的发展，当前进行输电线路设计时均会在顶端架设一根光纤复合架空地线(OPGW)，既可起到输电线路防雷的效果，又可以进行通信[1-3]。

国内外学者对雷电流的测量做了大量研究，并取得了一定成果。

早期人们提出利用磁带测量雷电流的方法，后来有人提出通过人工引雷的方法进行测量，但以上方法均基于罗氏线圈感应进行测量，也就是电流互感器的原理方法[4,5]。

本文提出了基于光纤传感的雷电流测量方法，该方法基于法拉第磁光效应原理，通过建立雷电流与光学参量之间的关系，实现雷电流的测量，并通过实验进行了验证。

1.1 法拉第效应原理1845年，法拉第(Faraday)发现当一束平面偏振光穿过介质时，如果在介质中沿光的传播方向上加上一个磁场，则光传播过程中偏振面会转过一个角度，即磁场使介质具有了旋光性，这种现象后来就称为法拉第效应[6-8]。

法拉第效应第一次显示了光和电磁现象之间的联系，促进了对光本性的研究。

之后费尔德(Verdet)对许多介质的磁致旋光进行了研究，发现法拉第效应在很多固体、液体和气体中都存在。

当线偏振光在光纤中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B和光穿越光纤的长度L的乘积成正比，即ψ=VBL，比例系数V称为费尔德常数，与光纤性质及光波长有关，上述现象就是所谓的法拉第磁光效应[9-10]，如图1所示。

非接触测量法在防雷装置接地检测中应用摘要：本文介绍了非接触测量法在防雷装置接地检测中的应用。

文章首先介绍了防雷装置接地检测的重要性和传统接地检测方法的局限性，然后重点阐述了非接触测量法的原理和发展现状。

接着分析了非接触测量法在防雷装置接地检测中存在的问题，并提出了解决方法。

最后详细介绍了非接触测量法在接地电阻测量、地网尺寸测量、连接部位检测以及土壤电阻率测量等方面的应用。

文章还讨论了非接触测量法的优点和应用前景，并展望了未来的发展方向。

总体而言，非接触测量法在防雷装置接地检测中具有广阔的应用前景。

关键词：非接触测量法；防雷装置；接地检测引言：随着社会经济的发展和科技的进步，各种电气设备和电子设备已广泛应用于人们的日常生活和工业生产中。

这些设备需要大量的电力供应，因此需要强大的电力系统支持。

然而，在雷电天气下，电力系统往往容易遭受雷击，从而导致设备受损或停机，甚至引发火灾和爆炸等严重事故。

因此，防雷装置接地检测作为电力系统安全运行的重要环节，受到了广泛的关注和重视。

一、非接触测量法发展现状（一）非接触测量法的历史发展非接触测量法作为一种新兴的接地检测方法，在过去几十年中得到了长足的发展。

其历史可以追溯到上世纪50年代，当时主要用于地质勘探、水文测量和地下水位监测等领域。

随着科技的进步和需求的增加，非接触测量法的应用范围不断扩大，并逐渐应用于防雷装置接地检测领域[1]。

（二）相关技术的研究现状非接触测量法作为一种新兴的接地检测方法，在过去几十年中得到了长足的发展。

其历史可以追溯到上世纪50年代，当时主要用于地质勘探、水文测量和地下水位监测等领域。

随着科技的进步和需求的增加，非接触测量法的应用范围不断扩大，并逐渐应用于防雷装置接地检测领域。

（三）国内外研究现状分析国内外对非接触测量法的研究也在不断深入。

国内研究主要集中在技术优化、仪器开发和应用推广等方面。

例如，研究人员通过优化信号处理算法、改进探头结构和增强测量仪器的自适应能力，大大提高了非接触测量法的测量精度和可靠性。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101320066A[43]公开日2008年12月10日[21]申请号200810104944.8[22]申请日2008.04.25[21]申请号200810104944.8[71]申请人南方电网技术研究中心地址510623广东省广州市珠江新城华穗路6号共同申请人清华大学[72]发明人默罕默德·那耶尔 赵杰 何金良 蔡宗远 王琦 曾嵘[74]专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所代理人廖元秋[51]Int.CI.G01R 31/00 (2006.01)H02G 7/00 (2006.01)H02G 13/00 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称基于电气几何模型输电线路雷电绕击的雷电击距及其确定的方法[57]摘要本发明涉及基于电气几何模型输电线路雷电绕击的雷电击距及其确定的方法，属于高压输电线路防雷技术领域，本发明提出的雷电击距D sv (I，h，V)为：D sv (I，h，V)＝(－0.0004I 2+0.22I)h 0.625e bV；其中I为雷电流，单位为千安培(KA)；h为水平导线高度；V为水平导线电压。

该雷电击距的确定方法，包括：对每个水平导线高度h，估计雷电击距的二次多项式；并得到与水平导线高度相关的雷电击距D(I，h)的方程；当水平导线上电压在－1MV到+1MV之间，雷电流在200kA以内时，通过模拟仿真，得到不同电压下雷电击距的修正系数k v ＝e bV，最后得到雷电击距D sv (I，h，V)。

本方法确定的雷电击距更加符合物理实际，可以降低输电线路的雷击的跳率，保证能够输电线路的安全运行。

200810104944.8权 利 要 求 书第1/1页1、一种基于电气几何模型输电线路雷电绕击雷电击距D s v(I，h，V)为：D sv(I，h，V)＝(-0.0004I2+0.22I)h0.625e bV其中I为雷电流，单位为千安培(K A)；h为水平导线高度；V为水平导线电压。

63中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.11 （下）雷电引起的跳闸事故频发，雷击跳闸事故严重影响供电安全以及供电系统稳定性。

因此，分析雷击特征,快速查找出故障位置,对恢复供电具有重要的意义。

1 输电线路雷电概述雷电是一种大气中放电现象，这类放电现象主要体现在两方面：感应雷以及直击雷。

感应雷的含义就是带有一定数量电荷的云积层。

如果导线和某重电荷发生反应，原有电荷和现有电荷发生叠加就会产生过电压的雷击现象。

直击雷则有两种表现方式，其一就是雷电反射冲击，主要过程是电杆塔或是避雷线遭受雷击后，落雷点和导线的电压差比线路绝缘的放电电压还大时，就会导致导线遭受过电压的冲击。

反击雷通常会在受雷击物体上留下雷击痕迹，通常反击雷反击处为受雷击物体的最高点以及接地点。

其二是雷电环绕冲击，主要过程为：在没有避雷线路的情况下，直接击中导线；在有避雷线的情况下，避雷针失效从而击中导线。

导线会出现过电压现象，同时导致导线出现放电痕迹。

雷击对电路主要的破坏有两类：一是导线遭雷击后产生过电压现象造成电路短路，这也是雷电事故中电路跳闸的主基于雷电分析的输电线路快速故障查线方法探讨周俊杰，雷彤（国网陕西省电力公司检修公司，陕西 西安 710000）摘要：由于输电线路所处环境的特殊性，雷击故障严重制约线路的安全运行，大大地影响了线路的安全可靠性，随着电网稳定性的需求越来越高，当输电线路发生雷击故障时，如何快速有效的找到故障点，保障电网的稳定运行显得尤为重要。

本文通过分析线路雷击的特点与原因，进行科学的故障查线流程和快速的故障查线方法探讨，总结出合理的故障查线内容，提出相关雷击故障防范建议。

关键词：输电线路；雷击；故障查线中图分类号：TM863 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）11（下）-0063-02要因素；二是导线遭雷击后出现过电压波，沿着导线路线影响变电所内的工作，对变电所的电力工作造成安全隐患。

基于微分环的输电线路雷电流非接触式测量方法发表时间：2018-06-25T17:04:26.563Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：范鑫朱永生张佳佳李浩森李冬[导读] 摘要：近年来，基于微分环的输电线路雷电流非接触式测量问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

（安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽阜阳 236000）摘要：近年来，基于微分环的输电线路雷电流非接触式测量问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分析了电涌保护器，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就SPD之间SPD与被保护设备之间的能量配合设计问题展开了研究。

关键词：微分环；输电线路；雷电流；非接触式；测量1 前言作为一项实际要求较高的实践性工作，基于微分环的输电线路雷电流非接触式测量的特殊性不言而喻。

该项课题的研究，将会更好地提升对非接触式测量方法的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2 概述雷电是一种人类无法控制的自然界现象，具有电压上升速度快，峰值电压极高，瞬间电流很大，持续时间较短，传输速度快，能量巨大的特点，这些特性使得雷电给电子设备的正常运行带来了极大的影响和危害。

而电涌保护器的研发和应用大大降低了雷电对设备的冲击力度，保护了设备的安全。

以下本文就对建筑物电气系统内运行的电涌保护器（SPD）之间以及与被保护设备之间的雷电流能量配合设计作初步分析，并对应用于电气系统防雷电流入侵的SPD的能量配合设计提出操作可行的建议。

3 电涌保护器电涌保护器，英文简写为SPD。

SPD是目前是电子设备雷电防护中必不可少的重要装置，其工作原理是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

为防止雷击电流对用电设备或者线路的冲击过电压和过电流，电源SPD是很重要的选择，目前最常使用的电源SPD主要有开关型和限压型两种方式。