一种高压电网自然灾害检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高压电网自然灾害检测系统,它由多个自然灾害检测点组成,每个自然灾害检测点都包含一个非接触式传感器和同步计时单元，所述高压电网自然灾害检测系统由同步计时单元提供同步检测时间，用于研究自然灾害对高压电网设备和器材的影响。
【专利说明】—种高压电网自然灾害检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压电网自然灾害检测系统，它由多个自然灾害检测点组成，每个自然灾害检测点都包含一个非接触式传感器和同步计时单元，所述高压电网自然灾害检测系统由同步计时单元提供同步检测时间，用于研究自然灾害对高压电网设备和器材的影响。
[0002]
【背景技术】
[0003]高压电网广泛分布在平原及高山峻岭中，高压电网包括绝缘子、金具、杆塔和输电线等设备和器材，直接暴露于风雪雨露等自然环境之中，同时还受到雷电、暴雨等自然灾害的损害，运行环境相当恶劣。研究各种设备抵御自然灾害的能力，是高压电网运营的重要课题。
[0004]高压电网运行状态的监测，目前大都依靠人工在特定的条件下进行检测。运行人员要及时把巡视情况和各种测试记录在案，但随着电网容量的不断扩大，设备大量增加，对输电线路实时的运行状态的监测已经越来越困难，即使在特定条件下的检测也需要大量的人力，特别对高压电网运行中设备和器材，抵御自然灾害的能力进行比较判定的监测，至今还没有非常适合现场快捷、廉价、有效的方法。
【发明内容】
[0005]现有对高压电网运行中设备和器材抵御自然灾害的能力比较研究、设计和安装方案的比较判断，至今还缺乏有效的实时同步监测比较的有效手段。这主要是由于常规的计时器存在不可忽视的计时误差，当计时器计时2 4小时后，两个计时器相差5分钟很正常，因此不同的监测点，在突发事件的时间点所记录的测量数据已失去了作准确比较的意义。
[0006]本发明介紹一种高压电网自然灾害检测系统，它是由用于检测同一条高压线路，并装于室外的多个自然灾害检测点组成，每个自然灾害检测点都包含非接触式传感器、同步计时单元和综合实时监测单元。所述系统利用市场上用于高压带电显示装置的非接触式传感器，它与高压带电体不直接接触，与高压设备保持一定的安全距离，使用时将三支非接触式传感器固定于对应带电体正下方,并保持相对平行,接收面正对带电体,它主要利用高压设备带电时周围电场较高的特点对高压电网进行检测。非接触式传感器由于与高压带电体不接触，不存在因绝缘而导致的安全隐患，使用过程非常安全，安装也非常方便。非接触式传感器可在高压交变电场的作用下，产生交变的感应电流信号，所述系统通过屏蔽电缆把该感应电流信号传送到同步计时单元。同步计时单元中的周波检测的电路将该感应电流信号经滤波放大处理，有效清除各种高次谐波信号和相邻相或者相邻线路的电场影响，避免电力系统的多种常见干扰，再经过电流/电压变换，并经同步计时单元中的单片机中断口，送入该单片机进行电网周波过零信号的识别计数，并用该电网周波过零信号的计数值作为所述系统的同步时间基准。由于电网交流电源频率低，频率固定，且仅在过零点判定计数，因此具有极高的准确性和稳定性。同步计时单元输出的电网周波过零信号的计数信号，经单片机串行口与综合实时监测单元通信，综合实时监测单元按预置的以电网周波过零信号的计数值表示的各时间点，进行连续的定时检测记录，从而确保在同一条高压线路上，各自然灾害检测点的预置监测时间的同步。
[0007]所述综合实时监测单元，是由一台或多台对所研究的自然灾害参数和高压设备和器材的运行参数进行实时监测的装置，它根据所研究课题需要由市场上生产厂提供，其中包含对雷电、沙尘暴和暴雨等的监测，多台之间及与同步计时单元和P C机之间具有相互通信能力。
[0008]各高压电网的自然灾害检测点中的同步计时单元是在同一时间开始对电网周波过零信号计数，这个开始计数时间是利用P C机和互联网上实时发布的北京时间，即国家授时中心的标准时间或股市交易所等其它约定机构所发布的时间，一致地将设定开始计数的北京时间经U S B / R S 2 3 2的转接卡、单片机串行口，送入同步计时单元处理，使各自然灾害检测点在同一时间开始对电网周波过零信号计数，各综合实时监测单元是在预置间隔的一系列电网周波过零信号计数值上进行检测，并对检测结果进行记录，使各自然灾害检测点同步检测记录，从而实现运行中各高压设备和器材的不同结构或不同物理、化学设计对同一自然灾害抵御能力，基于对比研究的时间准确同步。
[0009]【专利附图】
【附图说明】:
图1是一种高压电网自然灾害检测系统的电路结构方框图。
[0010]【具体实施方式】:
一种高压电网自然灾害检测系统的电路结构方框图如图1所示，它装于室外用于高压电网运行中设备和器材，对同一自然灾害抵御能力的对比研究。该系统由多个自然灾害检测点组成，每个自然灾害检测点都包括非接触式传感器1、同步计时单元2、综合实时监测单元 3和P C机4组成，其中同步计时单元2包含周波检测2 1、单片机 2 2，PC机4之中包含一个U S B / RS 2 3 2的转接卡，它使P C机4能通过其U S B 口与同步计时单元 2中单片机串行口实现通信。非接触式传感器I是直接利用市场上高压带电显示装置的产品中配套的非接触式传感器。综合实时监测单元3包含雷电寻迹器对雷电参数的实时测量、以及雨水电导率及环境大气湿度的监测、红外检测、图像实时监控，监测仪器均可由市场经生产厂提供，均用于测量自然灾害参数和测量高压设备和器材的运行参数。在雷电和暴雨自然灾害期间，高压电网绝缘子可能发生的闪络和高压电网运行中设备和器材的不正常的发热或温度升高，甚至线路遭受雷击而跳闸的同步时间和运行参数，综合实时监测单元3进行同步测量并记录测量结果，以供设计方案比较改进。
【权利要求】
1.一种高压电网自然灾害检测系统，它是由用于检测同一条高压线路，并装于室外的多个自然灾害检测点组成，其特征是:每个自然灾害检测点都包含非接触式传感器、同步计时单元和综合实时监测单元，所述系统利用市场上用于高压带电显示装置的非接触式传感器，它可在高压交变电场的作用下，产生交变的感应电流信号，所述系统通过屏蔽电缆把该感应电流信号传送到同步计时单元，同步计时单元中的周波检测的电路将该感应电流信号经滤波放大处理，有效清除各种高次谐波信号和相邻相或者相邻线路的电场影响，再经过电流/电压变换，并经同步计时单元中的单片机中断口，送入该单片机进行电网周波过零信号的识别计数，并用该电网周波过零信号的计数值作为所述系统的同步时间基准，同步计时单元输出的电网周波过零信号的计数信号，经单片机串行口与综合实时监测单元通信，综合实时监测单元按预置的以电网周波过零信号的计数值表示的各时间点，进行连续的定时检测记录，从而确保在同一条高压线路上，各自然灾害检测点的预置监测时间的同步；各高压电网的自然灾害检测点中的同步计时单元是在同一时间开始对电网周波过零信号计数，这个开始计数时间是利用P C机和互联网上实时发布的北京时间，将设定开始计数的北京时间经U SB/RS232的转接卡、单片机串行口，送入同步计时单元处理，使各自然灾害检测点在同一时间开始对电网周波过零信号计数，从而实现运行中各高压设备和器材的不同结构或不同物理、化学设计对同一自然灾害抵御能力，基于对比研究的时间准确同步。
2.根据权利要求1所述的一种高压电网自然灾害检测系统，其特征在于它包括: 所述非接触式传感器，是直接利用市场上高压带电显示装置的产品中配套的非接触式传感器； 所述同步计时单元，包含周波检测、单片机； 所述综合实时监测单元，用于测量自然灾害参数和测量高压设备和器材的运行参数； 所述P C机4之中包含一个U S B / R S 2 3 2的转接卡，它使P C机4能通过其US B口与同步计时单元2中单片机串行口实现通信。
【文档编号】G01D21/02GK103558470SQ201310545519
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】张金木 申请人:张金木