一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高壓電網(wǎng)監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是涉及一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)中的過電壓類型多種多樣，其產(chǎn)生原因和危害也各不相同，外部過電壓主要指大氣過電壓，其波頭陡、幅值高，是造成電力系統(tǒng)絕緣事故的主要原因之一。內(nèi)部過電壓雖然幅值不是很高，但其持續(xù)時間較長同樣對電氣設(shè)備的絕緣構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。通過過電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)，了解事故發(fā)生前后過電壓的情況和發(fā)生過程中其對電網(wǎng)電壓的影響的準(zhǔn)確資料，為技術(shù)人員分析事故原因提供可靠依據(jù)。
[0003]當(dāng)前過電壓在線監(jiān)測裝置主要集中在對配電網(wǎng)過電壓的監(jiān)測，過電壓監(jiān)測領(lǐng)域中常用高壓分壓器來獲取電壓信號，高壓分壓器結(jié)構(gòu)簡單，測量精度較高，暫態(tài)響應(yīng)特性好，但是，當(dāng)要求分壓器并聯(lián)于電壓等級較高的系統(tǒng)時，存在可靠性差、發(fā)熱較高和阻抗匹配差等一系列問題，特別是對人身和測量設(shè)備的安全存在威脅。同時，分壓器的安裝也增加了一次設(shè)備的投入，導(dǎo)致現(xiàn)場改動大，施工難度增加。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，解決了在高電壓等級的電網(wǎng)中使用分壓器來采集過電壓信號時，存在可靠性差、發(fā)熱較高和阻抗匹配差的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，包括電壓信號監(jiān)測電路、信號調(diào)理電路、觸發(fā)電路、數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元;所述電壓信號監(jiān)測電路分別與信號調(diào)理電路和觸發(fā)電路連接，所述信號調(diào)理電路和觸發(fā)電路均與數(shù)據(jù)采集單元連接，所述數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)處理單元連接;所述觸發(fā)電路包括絕對值電路、電壓比較器、光電隔離電路和觸發(fā)邏輯電路，所述絕對值電路、電壓比較器、光電隔離電路和觸發(fā)邏輯電路依次連接。
[0007]優(yōu)選的，所述電壓信號監(jiān)測電路包括電容式套管和電壓傳感器，所述電容式套管的輸出端與電壓傳感器的輸入端連接。
[0008]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元采用數(shù)據(jù)采集卡。
[0009]優(yōu)選的，所述信號調(diào)理電路包括電壓跟隨器和有源低通濾波電路，所述電壓跟隨器的輸出端與有源低通濾波電路的輸入端連接。
[0010]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元采用工控機(jī)。
[0011 ]本實用新型的有益效果是:
[0012]本實用新型在變壓器輸出端采用電容式套管和電壓傳感器作為過電壓信號獲取設(shè)備，使得該系統(tǒng)的安裝無需額外增加一次設(shè)備的投入，使得作業(yè)現(xiàn)場改動較小，施工難度大大減小，安裝更加簡便安全。同時，監(jiān)測系統(tǒng)采用專門的觸發(fā)電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集單元的觸發(fā)，具有更高的靈敏度和頻率響應(yīng)特性，實現(xiàn)了對電網(wǎng)過電壓信號的實時采集，滿足監(jiān)測電力系統(tǒng)外部過電壓和內(nèi)部過電壓的要求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為信號調(diào)理電路的電路原理圖；
[0015]圖3為電壓傳感器的電路原理圖；
[0016]圖4為觸發(fā)電路的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖中:1_電網(wǎng)線路、2-監(jiān)測電路、3-信號調(diào)理電路、4-觸發(fā)電路、5-數(shù)據(jù)采集單元、6-數(shù)據(jù)處理單元、21-電壓傳感器、31-電壓跟隨器、32-有源低通濾波電路、41-絕對值電路、42-電壓比較器、43-光電隔離電路、44-觸發(fā)邏輯電路、211-保護(hù)單元、212-分壓電容、213-分壓電阻、214-匹配電阻。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。
[0019]如圖1所示，本實用新型包括電壓信號監(jiān)測電路2、信號調(diào)理電路3、觸發(fā)電路4、數(shù)據(jù)采集單元5和數(shù)據(jù)處理單元6。電壓信號監(jiān)測電路2包括電容式套管和電壓傳感器21，電容式套管是目前高壓、超高壓系統(tǒng)中最常用的套管形式，電壓傳感器21安裝于電容式套管末屏接近法蘭處，直接從電容式套管的末屏抽頭處獲取高壓母線1的過電壓信號，電壓傳感器21內(nèi)部電路包括分壓電容212、分壓電阻213和匹配電阻214和保護(hù)單元211，各個組成元件的連接關(guān)系如圖3所示。
[0020]電壓傳感器21獲取的電壓信號進(jìn)入信號調(diào)理電路3進(jìn)行處理。信號調(diào)理電路3包括電壓跟隨器31和有源低通濾波電路32，信號通過電壓跟隨電路31阻抗隔離后進(jìn)入有源低通濾波電路32，濾除混雜在信號中的高頻噪聲，信號調(diào)理電路3的電路原理圖如圖2所示。
[0021]對于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用軟件觸發(fā)的方式通常難以保證系統(tǒng)的實時性，所以設(shè)計了專門的觸發(fā)電路4來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集單元5的觸發(fā)，觸發(fā)電路4的組成框圖如圖4所示，觸發(fā)電路4包括絕對值電路41、電壓比較器42、光電隔離電路43和觸發(fā)邏輯電路44。輸入信號首先進(jìn)入觸發(fā)電路4的絕對值電路41，對輸入信號取絕對值后，經(jīng)過電壓比較器42實現(xiàn)電壓比較觸發(fā)，電壓比較器42參考電平由參考電壓源提供，電壓比較器42的輸出信號經(jīng)光電隔離電路43后送至與非門構(gòu)成的觸發(fā)邏輯電路44就可以生成觸發(fā)數(shù)據(jù)采集單元5進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的觸發(fā)電平。
[0022]經(jīng)信號調(diào)理電路3處理后的信號輸入到數(shù)據(jù)采集單元5，數(shù)據(jù)采集單元5采用數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡支持高速的A/D轉(zhuǎn)換，并且具有較高的轉(zhuǎn)換速率，其觸發(fā)電平由觸發(fā)電路4提供。數(shù)據(jù)采集卡采集的過電壓信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元6進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理單元6采用工控機(jī)，工控機(jī)可以對采集到的過電壓信號進(jìn)行記錄和實時顯示。
[0023]本實用新型采用電容式套管和電壓傳感器21作為過電壓信號獲取設(shè)備，使得該系統(tǒng)的安裝無需額外增加一次設(shè)備的投入，使得作業(yè)現(xiàn)場改動較小，施工難度大大減小，安裝更加簡便安全。同時，監(jiān)測系統(tǒng)具有更高的靈敏度和頻率響應(yīng)特性，實現(xiàn)了對電網(wǎng)線路1過電壓信號的實時采集，滿足監(jiān)測電力系統(tǒng)外部過電壓和內(nèi)部過電壓的要求。
[0024]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，其特征在于:包括電壓信號監(jiān)測電路、信號調(diào)理電路、觸發(fā)電路、數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元;所述電壓信號監(jiān)測電路分別與信號調(diào)理電路和觸發(fā)電路連接，所述信號調(diào)理電路和觸發(fā)電路均與數(shù)據(jù)采集單元連接，所述數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)處理單元連接;所述觸發(fā)電路包括絕對值電路、電壓比較器、光電隔離電路和觸發(fā)邏輯電路，所述絕對值電路、電壓比較器、光電隔離電路和觸發(fā)邏輯電路依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電壓信號監(jiān)測電路包括電容式套管和電壓傳感器，所述電容式套管的輸出端與電壓傳感器的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集單元采用數(shù)據(jù)采集卡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述信號調(diào)理電路包括電壓跟隨器和有源低通濾波電路，所述電壓跟隨器的輸出端與有源低通濾波電路的輸入端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理單元采用工控機(jī)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測裝置，包括電壓信號監(jiān)測電路、信號調(diào)理電路、觸發(fā)電路、數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述電壓信號監(jiān)測電路分別與信號調(diào)理電路和觸發(fā)電路連接，所述信號調(diào)理電路和觸發(fā)電路均與數(shù)據(jù)采集單元連接，所述數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)處理單元連接；所述觸發(fā)電路包括絕對值電路、電壓比較器、光電隔離電路和觸發(fā)邏輯電路，所述絕對值電路、電壓比較器、光電隔離電路和觸發(fā)邏輯電路依次連接。本實用新型采用電容式套管和電壓傳感器作為過電壓信號獲取設(shè)備，不增加一次設(shè)備的投入，而且采用專門的觸發(fā)電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集單元的觸發(fā)，實現(xiàn)了對電網(wǎng)過電壓信號的實時采集。
【IPC分類】G01R19/25
【公開號】CN205091390
【申請?zhí)枴緾N201520866583
【發(fā)明人】程雪, 趙寧
【申請人】國網(wǎng)河南方城縣供電公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月3日