一种高压电网过电压在线监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压电网监测领域，尤其是涉及一种高压电网过电压在线监测装置。
【背景技术】
[0002]电力系统中的过电压类型多种多样，其产生原因和危害也各不相同，外部过电压主要指大气过电压，其波头陡、幅值高，是造成电力系统绝缘事故的主要原因之一。内部过电压虽然幅值不是很高，但其持续时间较长同样对电气设备的绝缘构成严重的威胁。通过过电压在线监测系统，了解事故发生前后过电压的情况和发生过程中其对电网电压的影响的准确资料，为技术人员分析事故原因提供可靠依据。
[0003]当前过电压在线监测装置主要集中在对配电网过电压的监测，过电压监测领域中常用高压分压器来获取电压信号，高压分压器结构简单，测量精度较高，暂态响应特性好，但是，当要求分压器并联于电压等级较高的系统时，存在可靠性差、发热较高和阻抗匹配差等一系列问题，特别是对人身和测量设备的安全存在威胁。同时，分压器的安装也增加了一次设备的投入，导致现场改动大，施工难度增加。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了一种高压电网过电压在线监测装置，解决了在高电压等级的电网中使用分压器来采集过电压信号时，存在可靠性差、发热较高和阻抗匹配差的问题。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种高压电网过电压在线监测装置，包括电压信号监测电路、信号调理电路、触发电路、数据采集单元和数据处理单元;所述电压信号监测电路分别与信号调理电路和触发电路连接，所述信号调理电路和触发电路均与数据采集单元连接，所述数据采集单元与数据处理单元连接;所述触发电路包括绝对值电路、电压比较器、光电隔离电路和触发逻辑电路，所述绝对值电路、电压比较器、光电隔离电路和触发逻辑电路依次连接。
[0007]优选的，所述电压信号监测电路包括电容式套管和电压传感器，所述电容式套管的输出端与电压传感器的输入端连接。
[0008]优选的，所述数据采集单元采用数据采集卡。
[0009]优选的，所述信号调理电路包括电压跟随器和有源低通滤波电路，所述电压跟随器的输出端与有源低通滤波电路的输入端连接。
[0010]优选的，所述数据处理单元采用工控机。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]本实用新型在变压器输出端采用电容式套管和电压传感器作为过电压信号获取设备，使得该系统的安装无需额外增加一次设备的投入，使得作业现场改动较小，施工难度大大减小，安装更加简便安全。同时，监测系统采用专门的触发电路来实现数据采集单元的触发，具有更高的灵敏度和频率响应特性，实现了对电网过电压信号的实时采集，满足监测电力系统外部过电压和内部过电压的要求。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构框图；
[0014]图2为信号调理电路的电路原理图；
[0015]图3为电压传感器的电路原理图；
[0016]图4为触发电路的结构不意图；
[0017]图中:1_电网线路、2-监测电路、3-信号调理电路、4-触发电路、5-数据采集单元、6-数据处理单元、21-电压传感器、31-电压跟随器、32-有源低通滤波电路、41-绝对值电路、42-电压比较器、43-光电隔离电路、44-触发逻辑电路、211-保护单元、212-分压电容、213-分压电阻、214-匹配电阻。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0019]如图1所示，本实用新型包括电压信号监测电路2、信号调理电路3、触发电路4、数据采集单元5和数据处理单元6。电压信号监测电路2包括电容式套管和电压传感器21，电容式套管是目前高压、超高压系统中最常用的套管形式，电压传感器21安装于电容式套管末屏接近法兰处，直接从电容式套管的末屏抽头处获取高压母线1的过电压信号，电压传感器21内部电路包括分压电容212、分压电阻213和匹配电阻214和保护单元211，各个组成元件的连接关系如图3所示。
[0020]电压传感器21获取的电压信号进入信号调理电路3进行处理。信号调理电路3包括电压跟随器31和有源低通滤波电路32，信号通过电压跟随电路31阻抗隔离后进入有源低通滤波电路32，滤除混杂在信号中的高频噪声，信号调理电路3的电路原理图如图2所示。
[0021]对于高速数据采集系统采用软件触发的方式通常难以保证系统的实时性，所以设计了专门的触发电路4来实现对数据采集单元5的触发，触发电路4的组成框图如图4所示，触发电路4包括绝对值电路41、电压比较器42、光电隔离电路43和触发逻辑电路44。输入信号首先进入触发电路4的绝对值电路41，对输入信号取绝对值后，经过电压比较器42实现电压比较触发，电压比较器42参考电平由参考电压源提供，电压比较器42的输出信号经光电隔离电路43后送至与非门构成的触发逻辑电路44就可以生成触发数据采集单元5进行数据采集的触发电平。
[0022]经信号调理电路3处理后的信号输入到数据采集单元5，数据采集单元5采用数据采集卡，数据采集卡支持高速的A/D转换，并且具有较高的转换速率，其触发电平由触发电路4提供。数据采集卡采集的过电压信号，经过数据总线传输到数据处理单元6进行数据处理，数据处理单元6采用工控机，工控机可以对采集到的过电压信号进行记录和实时显示。
[0023]本实用新型采用电容式套管和电压传感器21作为过电压信号获取设备，使得该系统的安装无需额外增加一次设备的投入，使得作业现场改动较小，施工难度大大减小，安装更加简便安全。同时，监测系统具有更高的灵敏度和频率响应特性，实现了对电网线路1过电压信号的实时采集，满足监测电力系统外部过电压和内部过电压的要求。
[0024]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种高压电网过电压在线监测装置，其特征在于:包括电压信号监测电路、信号调理电路、触发电路、数据采集单元和数据处理单元;所述电压信号监测电路分别与信号调理电路和触发电路连接，所述信号调理电路和触发电路均与数据采集单元连接，所述数据采集单元与数据处理单元连接;所述触发电路包括绝对值电路、电压比较器、光电隔离电路和触发逻辑电路，所述绝对值电路、电压比较器、光电隔离电路和触发逻辑电路依次连接。2.根据权利要求1所述的一种高压电网过电压在线监测装置，其特征在于:所述电压信号监测电路包括电容式套管和电压传感器，所述电容式套管的输出端与电压传感器的输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种高压电网过电压在线监测装置，其特征在于:所述数据采集单元采用数据采集卡。4.根据权利要求1所述的一种高压电网过电压在线监测装置，其特征在于:所述信号调理电路包括电压跟随器和有源低通滤波电路，所述电压跟随器的输出端与有源低通滤波电路的输入端连接。5.根据权利要求1所述的一种高压电网过电压在线监测装置，其特征在于:所述数据处理单元采用工控机。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高压电网过电压在线监测装置，包括电压信号监测电路、信号调理电路、触发电路、数据采集单元和数据处理单元；所述电压信号监测电路分别与信号调理电路和触发电路连接，所述信号调理电路和触发电路均与数据采集单元连接，所述数据采集单元与数据处理单元连接；所述触发电路包括绝对值电路、电压比较器、光电隔离电路和触发逻辑电路，所述绝对值电路、电压比较器、光电隔离电路和触发逻辑电路依次连接。本实用新型采用电容式套管和电压传感器作为过电压信号获取设备，不增加一次设备的投入，而且采用专门的触发电路来实现数据采集单元的触发，实现了对电网过电压信号的实时采集。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN205091390
【申请号】CN201520866583
【发明人】程雪, 赵宁
【申请人】国网河南方城县供电公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月3日