（电路与系统专业论文）直流输电工程感应式智能高压检验仪的研究.pdf

i n d u c t i v e i n t e l l i g e n th i g h - - v o l t a g ei ns p e c t i o n i n s t r um e n ti nd ct r a n s m i s s i o np r o je c t at h e s i s s u b m i t t e di np a r t i a lf u l f i l l m e n to f t h er e q u i r e m e n t f o rt h em s d e g r e ei nc i r c u i t & s y s t e m b y 。f ，。_ - 1 j l a o1 a n p o s t g r a d u a t ep r o g r a m c o l l e g eo fp h y s i c a ls c i e n c ea n dt e c h n o l o g y c e n t r a lc h i n an o r m a lu n i v e r s i t y s u p e r v i s o r ：s h i j i nl i u a c a d e m i ct i t l e ：a s s o c i a t ep r o f e s s o r signaturea野pproved 川l v m a y 2 0 1 1 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工 作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：彳艺cc 1 9 i ： v 一一 日期：加r 厂年岔月w 日 学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和 借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其 它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名：焦- c 旦 日期：沙f f 年( 月伙日 本人已经认真阅读“c a l l s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人 的学位论文提交“c a l l s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中 的规定享受相关权益。圃意途塞坦交卮澄卮! 旦坐生；鹾圣；旦三生筮查! 储签名：焦d 日期：沙f f 年f 月t 髟日 嚣挥 导师签名：矿ivo 二一 日期：乒【1 年j r 月甲日 摘要 近年来，直流输电工程在我国得到了迅速的发展，2 0 1 0 年7 月8 0 0 k v 特高压 直流输电工程的投运，标志着我国直流输电工程迈上了新的台阶。随着直流输电工 程运行电压等级的不断提高，线路维护工作的难度逐渐增大，对运行维护安全工器 具的要求逐渐提高。然而，目前我国直流输电工程部分安全工器具还处于不发达阶 段，部分安全工器具无法满足线路维护工作的需求，这无疑增大了电网运行维护工 作的难度，加大了工作人员的劳动强度。因此，研究适用于高电压等级的新型安全 工器具成为了亟待解决的为题。 运行检修工作是掌握电网设备运行情况、及时发现和处理设备缺陷的重要手 段。国家电网公司电力安全工作规程( 电力线路部分) 明确规定：在部分停电的 电气设备上工作前，要先验明带电设备是否带电运行。5 0 0 k v 及其以上电压等级 的直流输电工程具有设备结构参数高和运行参数高两个基本特点。同时，超特高压 直流输电线路还具有杆塔高、塔头尺寸大、绝缘子串长等特点，再加上高空作业的 因素，设备周围的空间场强更高，对验电设备的抗干扰能力和可靠性相应地有更高 的要求。如果仍然使用之前的验电设备进行验电，不但验电结果的准确性无法保证， 也会极大地增加作业人员的劳动强度，甚至有可能使验电操作无法实现。 本论文详细介绍了一种感应型智能高压检验仪的研制过程。该研制项目在研究 了国内外现有验电设备的基础上，针对直流输电工程的特点，成功完成了感应型智 能高压检验仪的研制任务，有效的缓解了直流超特高压输电工程验电难的问题。 本项目在对超特高压直流输电工程线路特点进行分析，对实际工况进行实地考 察、测试的基础上，确定了根据交变感应原理实现感应式( 非接触式) 检验电压的 方法；进而根据直流输电工程场强分布的特征，明确了项目设计要求，提出了根据 与带电设备的距离确定报警阈值以及双通道采集场强降低干扰的工作方法；并根据 上述设计思路进行了感应型智能高压检验仪的硬件、软件设计；项目的样机研制成 功后在宜华直流输电线路上与上海奉贤换流站做了大量的测试实验，事实证明成功 完成了感应型智能高压检验仪的项目研制任务。 关键词：合成场强；感应型验电；双通道；智能化；高压检验仪 h v d cp r o j e c th a st w ob a s i cc h a r a c t e r i s t i c s ，e q u i p m e n ts t r u c t u r ep a r a m e t e r sh i 曲a n d o p e r a t i o np a r a m e t e r sh i 曲m e a n w h i l e ，h v d ct r a n s m i s s i o nl i n e sa l s oh a st o w e r , h i 曲 t o w e rh e a di n s u l a t o rs t r i n gs i z e ，l o n g ，e t c ，p l u sa l o f tw o r k i n gf a c t o ro ft h es p a c ea r o u n d ， e q u i p m e n t ，e l e c t r i ce q u i p m e n t f i e l dr e l a t i o nb e t w e e nt h e h i g h e rr e l i a b i l i t ya n d a n t i - i n t e r f e r e n c ea b i l i t ya c c o r d i n g l yh a v eh i g h e rr e q u i r e m e n t s i fs t i l lu s et h ec h e c k e l e c t r i ce q u i p m e n tb e f o r ec h e c ke l e c t r i c i t y , n o to n l yc h e c kt h ea c c u r a c yo fe l e c t r i cr e s u l t s c a n n o ta s s u r e ，w i l lg r e a t l yi n c r e a s eh o m e w o r kp e r s o n n e ll a b o ri n t e n s i t y , m a ye v e nc h e c k e l e c t r i c a lo p e r m i o nc a n tb ea c h i e v e d b a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so fh v d c p r o j e c t a n ds t u d yt h ep r a c t i c eo ft h ee l e c t r i c e q u i p m e n tb o t ha th o m ea n da b r o a d ，w en o to n l yh a v ed e v e l o p e dt h er e a c t i o ni n t e l l i g e n t m g hv o l t a g ei n s p e c t i o ni n s t r u m e n t ，b u ta l s oe a s e dt h ed i m c u l to fh v d ct r a n s m i s s i o n p r o j e c te l e c t r i cd e t e c tq u e s t i o ne f f e c t i v e l y t h ep a p e rd i s c u s s e st h ec h a r a c t e r i s t i c so fh v d cp r o j e c tt r a n s m i s s i o nl i n e so nt h e b a s i so fa n a l y z i n gt h ea c t u a lc o n d i t i o n sa n dm e a s u r e do nt h es p o t ，t h e nd e t e r m i n e dt h e a l t e r n a t i n gi n d u c t i o np r i n c i p l ea c c o r d i n gt or e a l i z ei n d u c t i v e ( n o n c o n t a c t ) t e s tv o l t a g e m e t h o d s ；a c c o r d i n gt ot h ef i e l do fh v d cp r o j e c t ，t h ep a p e ra p p o i n t e dt h ed i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c so fd e s i g nr e q u i r e m e n t sa n dp u tf o r w a r da c c o r d i n gt ot h ed i s t a n c ew i t h c h a r g e de q u i p m e n t t od e t e r m i n ea l a r mt h r e s h o l da n dd u a lc h a n n e la c q u i s i t i o na p p e a r a n c e r e d u c i n gi n t e r f e r e n c em e t h o d so fw o r k ；m e a n w h i l e ，a c c o r d i n gt ot h ed e s i g nm e t h o do f i i i i i 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章绪论。 1 1 项目研究背景1 1 2 项目研究意义2 1 3 项目的国内、外研究现状2 第二章项目基本原理 2 1 项目的需求分析。7 2 2 直流输电工程场强分布特点7 2 2 1 直流输电线路场强分布特点9 2 2 2 换流站内场强分布特点1o 2 3 项目研制的相关理论基础1 1 2 3 1 直流输电线路场强计算1 1 2 3 2 高压直流检测传感器原理12 2 4 多通道原理1 3 2 5 激光测距原理1 4 第三章项目的硬件设计1 7 3 1 硬件电路的整体设计1 7 3 2 信号放大模块。1 8 3 3 信号滤波。1 9 3 4 信号整流2 2 3 5 主控芯片2 3 3 6a d 模块2 4 3 7l c d 显示2 6 3 8 电磁兼容设计2 7 3 8 1 屏蔽设计2 8 3 8 2p c b 制作2 8 第四章项目的软件设计 4 1 软件整体设计思路3 0 4 2 自检程序。3l 参考文献5 8 致 第一章绪论 1 1 项目研究背景 近年来，伴随着我国社会发展脚步不断的加快，我国的电网也得到了迅猛的发 展，现已形成了多个大型的区域跨省电网，即西北电网、东北电网、华东电网、华 中电网、华北电网以及南方电网。随着电网运行电压等级的不断提升，电网运行网 络也不断的扩大，我国已基本形成了完整的输电电网构架。 当前，我国正加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强国 家电网，其中1 0 0 0 k v 晋东南一南阳一荆门特高压交流试验示范工程已竣工投运。 根据特高压电网发展规划，至2 0 2 0 年，晋南荆特高压交流试验示范工程向北可以 延伸至“三西煤电基地，向东南可以延伸至武汉，向东北可以延伸至首都北京， 以充分发挥特高压电网大容量、长距离、低损耗输电和节约土地资源的优势，实现 能源资源在更大范围内的优化配置，满足未来不断增长的电力需求，服务于资源节 约型、环境友好型社会建设，促进社会经济可持续发展。 直流输电系统在我国发展也非常迅速，与交流输电线路不同，直流输电线路具 有线路造价低，杆塔结构简单，线路走廊较窄，功率损耗及能量损耗较小，绝缘水 平相同的电缆运行电压较高等优点。直流输电线路运行时没有电抗压降与电容电流 产生，同时线路电压分布平稳，无需无功补偿；并且直流输电线路功率及电流调节 控制较容易，有助于提高电网运行的稳定性。 舟山直流输电系统是我国第一个跨越海峡的直流输电系统，输送容量6 0 m w ， 随后直流输电工程飞速发展，相继建成投运了输送容量3 0 0 0 m w 的5 0 0 k v 天广直 流输电工程、龙政直流输电工程、高肇直流输电工程、葛南直流输电工程、三广直 流输电工程、贵广直流输电工程、蔡白直流输电工程等。之后，我国又自行研制设 计了灵宝背靠背( 1 5 0 k v ，3 6 0 m w ) 直流输电工程。 2 0 1 0 年7 月，我国8 0 0k v 特高压向家坝上海奉贤直流输电工程正式投 运，标志着我国直流输电能力更上一个台阶，士8 0 0 k v 特高压直流输电具有远距离、 大容量、低损耗等优势，是实现能源资源优化配置的有效途径，具有良好的社会经 济效益。例如，单回士8 0 0 k v 直流输电工程可输送电力5 g w - - 6 4 g w ，输电距离可 达2 5 0 0 k m ，是士5 0 0 k v 线路输送能力的2 倍以上，是交流5 0 0 k v 输送能力的5 倍以 上。 鉴于大规模、长距离输电的需求和直流输电的一系列优点，我国将大力发展直 流输电。目前，直流输电已成为我国电网网络的重要组成部分，对我国电网的建设 与发展具有重要意义。 1 2 项目研究意义 运行检修工作是掌握电网设备运行情况、及时发现和处理设备缺陷的重要手 段。国家电网公司电力安全工作规程( 电力线路部分) 明确规定：在部分停电的 电气设备上工作前，要先验电，验明设备或线路确无电压。验电器即是用来检测电 力设备上是否存在电压的常用工具之一，通过验电器明确验证被检修设备上是否确 无电压，再进行其他操作，以防出现带电装接地线( 合接地刀闸) 、误碰有电设备 等恶性事故的发生。 我国高超高压交流输电线路均是使用接触式验电器进行验电，且已有相关标准 ( i e c 6 1 2 4 3 - - 1 带电作业用验电器用于交流l k v 及以上电压的电容型验电器、 d l 7 4 0 - - 2 0 0 0 电容性验电器) 对接触式验电器的设计、制造、操作导则以及试验 方法进行了规范。但交流输电与直流输电有着本质的区别，现有的交流输电工程验 电技术已无法满足直流输电工程检修维护的需求，交流输电工程的验电器亦无法在 直流输电工程中沿用。 目前我国直流输电设备现有的验电方法及检测工器具较为落后，作业人员穿着 全套静电防护服，携带绝缘绳、导电体等检测工具攀爬至杆塔横担位置，将带电体 固定在绝缘绳一头，工作人员手持绝缘绳的另一头，将导电体慢慢降至带电设备处， 通过观察带电设备是否对导电体放电以及是否出现放电时的“吱吱 声来判断带电 体是否带电。这种方法安全系数低，作业人员劳动强度大，存在较多的危险因素。 5 0 0 k v 及其以上电压等级的直流输电工程具有设备结构参数高和运行参数高 两个基本特点，同时输电线路的杆塔高，塔头尺寸大，绝缘子串长，如果仍然使用 之前的验电方法进行验电，则会极大地增加作业的危险性以及作业人员的劳动强 度。因此，有必要针对5 0 0 k v 及其以上电压等级直流输电工程的特点，在对现有 的验电设备与操作方法进行分析的基础上，研究适用于特高压直流输变电工程的验 电设备和验电技术，进而保证直流输电工程乃至整个国家电网的安全、稳定、可靠 运行都有十分重要的意义。 1 3 项目的国内、外研究现状 目前，国内外对于5 0 0 k v 及以下电压等级交流输变电工程验电设备的研究较 多，相关产品和技术逐渐发展成熟、可靠，并且在电力系统中得到了推广应用。我 2 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 国制定的d l 7 4 0 - - 2 0 0 0 电容型验电器标准则对用于交流1 k v 3 3 0 l ( v 交流电力 系统的电容型验电器进行了规范，主要的技术要求如下所示： ( a ) 在额定电压( 或额定电压范围) 下，验电器应能清晰地判断带电体是否 带电。在起动电压的规定范围内，验电器应能启动并能够持续显示验电结果。 ( b ) 在日常户外光照的条件下，操作者应能对验电器的光显示信号清晰可辩； 在实际工况背景的噪声下，正常操作位置的工作人员应能对验电器的声音信号清晰 可闻； ( c ) 在1 s 钟的响应时间内验电器应得出验电结果； ( e ) 应有自检功能，能对验电器的电源和功能进行检测； ( f ) 在实际工况中应能连续工作5 m i n 以上； ( g ) 验电器应具有抗冲击、抗跌落、抗振动性能； ( h ) 工作过程中，验电器若同时接触带电体与接地设备，不应发生击穿和闪 络；正常操作时，不因产生电火花而致使验电器毁坏或无法工作。 憾 需要指出的是，d l 7 4 0 - - 2 0 0 0 电容型验电器只适用于作业时与带电部件相 接触的接触式电容型验电器，并不适用于感应型的( 非接触式) 验电器。因此，在 直流输变电工程感应型( 非接触式) 验电器的研制中，并没有现成的标准和规范可 供借鉴，只能在调研国内外各种验电器研究成果( 包括原理、技术标准、使用经验 等) 的基础上，根据非接触式验电器的使用特点，对其原理、功能和技术条件等进 行设计和开发。+ + 。 对搜集的资料进行汇总分析，现有的验电器按验电方式可分为接触式和非接触 式两种。其中前者在电力系统中已有实际应用；后者则还在研究、试验阶段，还没 有可以实用化的产品。如美国的s a l i s b u r y 公司生产的感应型( 非接触式) 交流高压 验电器，电压等级使用范围为2 4 0 v - 5 0 0 k v ，但验电结果重复性不好、可靠性不高， 并没有得到推广应用。 目前大部分接触式验电器的验电原理是基于电容分压来实现的。它与带电体接 触的一端( 高压臂) 与带电体之间构成了一个极小( p f 级) 的电容，通过检测流过 验电器另外一端与大地之间杂散电容上的电流来实现验电。接触式验电器需较宽的 响应范围，因为对地杂散电容受实际工作环境和操作位置的影响较大。如d l 7 4 0 2 0 0 0 电容型验电器中明确规定：接触式( 电容型) 验电器的启动电压须在1 5 4 5 额定电压之间。 感应型( 非接触式) 验电器目前还处于研制和试验阶段，它主要是通过对带电 设备附近的电场或检测设备局部放电时产生的相关参量来实现验电功能。该类型验 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s l s 电器的基本原理主要有以下三种： ( 1 ) 基于紫外脉冲法的感应型( 非接触式) 验电器。 当输电线路运行电压高于输电线路的起晕电压时，在带电设备表面会出现起晕 现象，电压过高时，由于空间场强的存在，会产生局部放电现象，局部放电现象或 电晕现象都会向外辐射出声波和光波。太阳光中的紫外线波长分布在3 0 0 n m - 4 0 0 n m 范围之间，而根据局部放电现象与电晕的光谱分析可知，这两种现象产生的 紫外线大多数波长在2 8 0 n m - - - ，4 0 0 n m 范围之间，另外的小部分紫外线波长小于 2 8 0 n m 。为了避免太阳光中紫外线的干扰，利用波段在1 9 0 n m 2 5 5 n m 之间的紫外 线传感器对带电设备局部放电现象以及带电设备表面电晕进行检测，同时，可以通 过对得到的紫外线光脉冲次数及紫外线辐射强度进行统计和分析设备表面的场强。 紫外脉冲法的感应型( 非接触式) 验电设备就是通过高精度的紫外线光谱仪， 记录带电设备局部放电过程中的紫外线以及带电设备表面电晕和辐射，然后进行数 据的分析及处理，从而达到验明设备带电的目的。 基于该原理验电设备的在修改软件后，还可进行输变电设备运行状态及缺陷的 检测，同时，该验电设备还具有感应型( 非接触式) 验电方式的优点，但是，这种 验电原理也存在着以下不足之处，还待更深入的研究： ( a ) 若带电设备表面电晕现象微弱，则该验电方法灵敏度无法满足要求，此 时，需缩短验电距离，延长验电时间；如果带电设备运行电压没有超过起晕电压， 没有局部放电现象以及表面没有电晕放电，则无法准备验电； ( b ) 验电结果的准确性和可靠性不高，容易受现场条件影响。设备材质、环 境湿度、温度、周围构件、设备表面均压处理( 尺寸、表面光滑程度) 等都会对带 电设备局部放电现象及带电设备表面的电晕放电强弱产生影响，从而影响验电结 果。 ( c ) 不能在雾、雪、雨等恶略天气条件下使用； ( d ) 目前无法建立明确的、清晰的检测标准与规范，带电设备电压等级与仪 器接受到的紫外辐射强度之间不存在一一对应的线性关系； ( e ) 验电设备的造价过高。若只根据检测紫外辐射来确定被测设备是否带电， 则检测精度低，且紫外探头造价仍高达1 0 万元以上； ( 2 ) 超高频局部放电感应型( 非接触式) 验电器。 超高频局部放电感应型( 非接触式) 验电器的设计思路与基于紫外脉冲法的设 计思路大同小异。区别在于该种感应型( 非接触式) 验电器不是依靠检测伴随带电 部放电或带电设备表面产生电晕时发射的紫外辐射进行验电的，而是依靠检 4 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 测带电设备在一定时间内因局部放电产生的超高频( 3 5 0 m h z - - - 2 9 0 0 m h z ) 电磁脉 冲的强度和数量的原理，来验明设备带电于否。 超高频局部放电感应原理是近几年提出的新感应型( 非接触式) 验电方法，其 优缺点与紫外脉冲法较为相似。但需要指出的是，该原理的感应型( 非接触式) 验 电器在雾、雪、雨等恶略天气下使用效果比晴天时使用效果要好，而且该设备造价 较低。 ( 3 ) 基于电磁感应法的感应型( 非接触式) 验电器。 电磁感应法的感应型( 非接触式) 验电器是根据带电设备的周围空间存在电场 的原理，通过检测设备周围空间有无电场来判断设备带电与否。p o c k e s l 效应法与平 行板电容法是如今常用的电场测量方法。 p o c k e s l 效应法指的是一种光波导，即利用钛扩散技术在铌酸锂( l n ) 晶片上 形成m a c h - - z e h n d e r ( m z ) 干涉结构的光波导，使得规定的特定波长的激光束才 能通过该光波导。当外界存在电场时，在该光波导中传播的激光束的折射率会由于 p o c k e s l 效应发生改变，且其大小与场强值成正比，方向由电场方向决定，即： l a n e i = r e f - 3 e ( t ) 上式中，何为电光系数。激光束由于电场e 的作用， 后，存在着光程差，因此输出激光功率为： e o = o 5 p , 1 + c o s ( k e + 九) 】 ：无电场e 条件下的光程差。 只：激光的输入功率。 k ：电场的作用系数。 当如= 9 0 。，且翘 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 表5 8 ( b ) 龙门架管母测试结果 3 撑测试点4 撑测试点 序号h 通道v 通道序号h 通道v 通道 12 4 6 3 2 4l 1 9 8 2 8 8 22 4 6 3 4 22 1 9 8 2 8 2 32 4 63 3 6 3 2 2 8 2 9 4 42 2 82 9 4 4 1 9 22 9 4 51 9 82 9 451 92 4 61 9 82 8 861 9 82 4 71 9 82 8 271 9 22 4 6 81 9 82 9 481 9 22 7 6 91 9 82 8 891 9 82 8 8 1 02 3 42 9 41 01 9 22 9 表5 8 ( c ) 龙门架管母测试结果 5 群测试点6 撑测试点7 群测试点 序号h 通道v 通道序号h 通道v 通道序号h 通道v 通道 12 93 711 9 82 4 611 51 8 22 8 83 7 221 9 82 421 4 41 8 32 9 43 731 9 22 3 431 4 41 5 42 8 83 7 241 9 82 2 841 4 41 5 53 2 43 7 851 9 82 251 3 81 6 2 6 3 2 43 761 9 81 9 261 3 8 1 5 4 73 3 63 971 8 61 9 871 4 41 5 83 33 8 481 8 61 9 281 51 7 4 92 93 7 891 8 61 9 891 4 41 5 1 02 9 43 4 21 01 51 9 81 01 51 6 8 根据上海奉贤换流站内极i 高压端穿墙套管外、极i 高压端管母下、极i 高压 端电抗器外以及极i 龙门架外这四个测试区域的现场试验数据( 即根据表5 4 表 5 8 的测试结果) 可得以下结论： 1 、项目研制样机垂直通道v 测量结果大子水平通道h 的测量结果，符合空间 场强分布特点； 2 、空间离子流随风向移动，风对项目研制样机的测量结果有一定的影响； 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 3 、测量地点距带电设备的垂直高度越大， 的结果越小； 4 、测量地点距带电设备的水平距离越大， 的结果越小； 其场强值越小，项目研制样机测量 其场强值越小，项目研制样机测量 5 、换流站内带电设备较多，空间场强叠加，项目研制样机水平通道h 的测量 结果较大，符合场强分布特点； 6 、项目研制样机测量结果准确无误，无错报、漏报现象，符合项目设计要求。 5 4 小结 根据宜华直流输电线路及上海奉贤8 0 0 k v 特高压直流换流站现场实现数据可 得到以下结论： ( 1 ) 根据直流输电线路线下场强分布特点，直流高压检测仪在距离导线对地 面投影距离不同的位置，有着不同的检测结果，检测结果随着距离值得增加而呈线 性减小。满足直流输电线路线下场强分布规律。 ( 2 ) 根据8 0 0 k v 直流特高压换流站内场强分布特点，直流高压检测仪在距 离带电设备距离不同的位置，检测结果不同，其不同位置的检测结果随着直流高压 检测仪距带电设备距离的增加而呈线性减小。满足直流特高压换流站内场强分布特 点。 ( 3 ) 垂直通道v 测得的结果比水平通道h 测得的结果大，满足空间场强分布 特点，同时能够有效的排除周围带电设备对被测设备的干扰。 ( 4 ) 直流输电设备带电运行时，直流高压检测仪测得的结果显示设备带电， 没有误判、漏判现象。当直流输电设备不带电时，直流高压检测仪测得的结果显示 没有带电，没有出现误判现象。满足设计要求。 硕士学位论炙 m a s t e r st h e s i s 第六章总结与展望 直流输电工程在我国发展较为迅速，继2 0 1 0 年7 月8 0 0 k v 特高压直流输电 工程正式投运后，6 6 0 k v 直流输电工程也于2 0 1 1 年正式投运，自此，我国直流 输电工程的电压等级得到了全面的提升。目前，我国直流输电工程电压等级较多， 5 0 0 k v 以上就有三个电压等级的直流输电线路，但随着电压等级的不断增加，直 流输电线路的运行维护工作难度也在不断增加。5 0 0 k v 及其以上电压等级的直流 输电线路拥有运行参数高、杆塔尺寸高、电压等级高等特点，导致之前的运行维护 工作难以在高电压等级直流线路上开展，部分安全工器具也无法满足高电压等级线 路运行维护的要求，因此，新型安全工器具的开发成为亟待解决的问题。 本项目根据高电压等级直流输电线路运行维护的要求，针对直流输电工程的特 点，研制了感应型智能高压检验仪。该检验仪能够实现与被测带电设备无接触、地 面检验带电设备是否带电运行的功能，在项目研制样机的实地试验中，检验结果准 确，无一次漏报、错报现象出现，满足设计要求。从而填补了国内这一领域安全工 器具的空白，有效解决了5 0 0 k v 及其以上电压等级验电难的问题，提高了运行维 护工作的效率以及工作人员的人身安全性，同时降低了维护工作的人员劳动强度， 对运行维护检修工作的发展有着重要意义。 本项目研制任务的成功完成，为今后5 0 0 k v 及其以上直流输电工程运行维护 工作的有效开展奠定了基础，促进了直流输电工程安全工器具的开发，同时，推动 了新的维护检修方法。然而，本项目研究仍有较多不足的地方需要改进，如场强检 测的精度不高，距带电设备较远测量时，灵敏度不够，从而限制了高压检验仪在测 量地点上的选取；同时，由于空间离子流随着风向移动，使得空间合成场强不稳定， 变化较大，影响高压检验仪的检测结果，导致其检测结果受天气影响较大。另外， 在电路的设计上还存在需要改进与完善的地方，这些工作都应该在以后的研究工作 中逐步开展。 5 7 1 】赵智大， 【2 】张仁豫， 【3 】甘凤林， 【4 】童诗白 【5 】李群芳 学出版社，2 【6 】林红，周鑫霞。模拟电路基础 m 】北京：清华大学出版社，2 0 0 7 。 【7 】何立民。单片机高级教程一应用与设计【m 】北京：北京航空航天大学出版社，2 0 0 0 。 【8 】李朝青。单片机原理及接口技术 m 】北京：北京航空航天大学出版社，1 9 9 9 。 【9 】张泽平，张广洲，邬雄等。8 0 0k v 特高压直流输电线路电磁环境参数控制指 标研究【j 】。2 0 0 8 ，2 4 ( 1 ) ：1 0 1 5 。 【l o 】江思敏。p c b 和电磁兼容设计【m 一匕京：机械工业出版社，2 0 0 6 。 【1 1 】杨勇，陆家榆。直流输电线路的电磁环境比较分析 j 】电网技术，2 0 0 8 ，3 2 ( 6 ) ： 7 2 7 5 。 【1 2 】余世峰，阮江军。直流离子流场的有限元迭代计算 j 】高电压技术，2 0 0 9 ，3 5 ( 4 ) ： 8 9 4 8 9 9 。 【1 3 曹春梅，刘小文。高压输电线路热故障红外诊断的一维态理论模型【j 】激光与红 外，2 0 0 9 ，3 9 ( 1 ) ：4 0 - 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c s - 8 3 - 9 6 1 ，1 9 8 3 3 0 】l a u g h t o nma ，s a ymge l e c t r i c a le n g i n e e r sr e f e r e n c eb o o k m b u t l e r w o r t h s ， 1 9 8 5 3 l 】s e d l 3 3 5l c d c o n t r o l l e ri ct e c h n i c a lm a n u a l s - m o ss y s t e m s ，1 9 9 5 3 2 f u k s ，w a l t sm ah e u r i s t i ca p p r o a c ht or e i n f o r c e m e n tl e a m i n gc o n t r o l s y s t e m j 【3 3 s e r v e t t o ，s d ，k r a m c h a n d r a n ，m t o r c h a r d i m a g ec o d i n gb a s e do n m o r p h o l o g i c a lr e p r e s e n t a t i o no fw a v e l e td a t a j i e e et r a n s i m a g ep r o c e s s i n g ， 1 9 9 9 ，9 ( 8 ) ：1 1 6 1 1 1 7 4 【3 4 】i s o i e c9 6 4 6 1 - 19 9 5o s ic o n f o r m a n c et e s t i n gm e t h o d o l o g ya n df r a m e w o r kf o r p r o t o c o lr e c o m m e n d a t i o n sf o ri u t - ta p p l i c a t i o n s - - - g e n e r a lc o n c e p t s s 19 9