一种变电站设备过电压数据综合采集系统及方法与流程

本发明涉及变电站过电压数据采集技术领域，特别是一种变电站设备过电压数据综合采集系统。

背景技术：

电网过电压是影响电网输电线路和变电站设备运行安全的重要隐患，会对输电线路和变电站设备安全造成极大地影响。在不影响变电站安全运行的基础上，实时监测变电站的电压信号，实现变电站电压运行状态的获取，便于对变电站设备进行事故分析和绝缘配合。同时，在大量过电压数据的基础上，变电站过电压数据可以运用于过电压预警、变电站设备实时性能评估和得出变电站设备的检修策略。因此，对变电站设备进行过电压的监测具有重要的现实意义。进而，必须设计一种变电站设备过电压数据采集系统，实现对变电站设备的过电压信息的实时获取并存储。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种变电站设备过电压数据综合采集系统；该系统能应用于电压测量传感器装置中。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种变电站设备过电压数据综合采集系统，包括一级分压器传感器、二次分压及信号跟踪装置、信号采集单元、数据传输与存储系统；

所述一级分压器传感器连接于变电站的设备与地线之间；

所述二次分压及信号跟踪装置与一级分压器传感器连接，用于获取变电站的设备电压信号，当设备电压信号超过预设的设备电压阈值时，则触发信号采集单元自动采集超限电压信号；

所述信号采集单元与二次分压及信号跟踪装置连接，按照预设采集频率将超限电压信号转换为离散信号；

所述数据传输与存储系统与信号采集单元连接，用于传输采集得到的离散数据信号并存储。

进一步，所述离散数据信号传输并保存于远程MIS系统。

进一步，所述一级分压器传感器连并联连接于变电站的10kV和35kV系统侧各主要设备。

本发明还提供了一种变电站设备过电压数据综合采集方法，具体包括以下步骤：

S1：将一级分压器传感器连接于变电站设备与地线之间；

S2：将二次分压及信号跟踪装置连接于一级分压器传感器的输出端，获取并跟踪变电站设备的电压信号，当设备电压超过预设的设备电压阈值时，则触发信号采集单元；

S3：采集单元按照预设频率采集过电压信号，得到离散数据；

S4：传输和存储采集到的变电站相关设备的电压信号。

进一步，所述一级分压器为电容分压器或阻容分压器或其他类型电压传感器。

进一步，所述离散数据信号传输并保存于远程MIS系统。

进一步，所述一级分压器传感器并联连接于变电站的10kV和35kV系统侧各主要设备。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明提供的变电站设备过电压信号综合采集系统通过设置于变电站设备上的一级分压器传感器，采集变电站不同设备的过电压信息；从不同的变电站设备的节点接出分压器测量设备的过电压信息，能够更加精确、系统地对变电站的不同设备进行过电压防护，保证变电站设备的安全运行。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为发明变电站设备过电压数据综合采集系统的结构示意图。

图2为发明变电站设备过电压数据综合采集系统在变电站中接入位置的一次接线拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的变电站设备过电压数据综合采集系统，包括一级分压器传感器、二次分压及信号跟踪装置、信号采集单元、数据传输与存储系统；

所述一级分压器传感器连接于变电站35kV或者10kV设备(比如母线、变压器、进出线、电抗器等)与地线之间；分压器不仅仅限于某种特定类型，分压器可以是电容、阻容等类型，也可以是其他类型电压传感器。可以根据变电站设备的实际运行状态选择不同类型的分压器，使得分压器测得的变电站设备的电压信号更快速、更精确。

所述二次分压及信号跟踪装置，用于进一步降低变电站设备电压信号以适配信号采集单元的电压采集最大值，当设备电压超过预设的设备电压阈值时，则触发信号采集单元，自动采集超限电压信号；此装置不仅仅有二次分压的功能，还兼具触发电路，具有触发后续信号采集单元的功能。在这个过程中，需要在触发电路中设置变电站设备的电压阈值，以配合触发功能的实现。

所述信号采集单元，按照一定的采集频率将模拟的电压信号转换为离散信号，具有A/D功能。采样装置的采样频率需要根据工频电压频率和过电压等效频率进行设定，此频率设定的最小值必须保持对等效频率最高的过电压(比如雷电过电压)信号采集后得到的数据不失真。可以设定具有一定裕度的采样频率，比如采样频率设为10MHz、20MHz等等。采样频率越高就会越真实的反应过电压的实际波形，同时也会采集到更多的过电压数据，需要更大容量的存储设备进行存储。

所述数据传输与存储系统，将采集得到的离散数据信号传输并保存于MIS系统。

变电站的相关设备都要设置节点直接与系统采集装置的一级分压器传感器相连，综合采集系统同时采集变电站不同设备的过电压信息；变电站设备的过电压信号采集节点的配置原则可以描述如下：变电站的并联电容器、并联电抗器、电压互感器(PT)和避雷器(MOA)等高压端接电压传感器，且电压传感器离这些设备越近越好；变电站的站用变压器低压(35kV和10kV)侧接电压传感器，且电压传感器距离站用变压器越近越好；变电站的负荷出线首端也要接电压传感器，且传感器的位置应该距离相应的母线越近越好；不仅每条母线都要设置电压传感器，而且分段母线每段也要设置电压传感器，具体位置根据变电站其他设备配置的电压传感器决定，原则上是距离这些电压传感器越远越好。

本实施例还提供了一种变电站设备过电压数据综合采集方法，具体包括以下步骤：

S1：将一级分压器传感器连接于变电站35kV或者10kV进设备(比如母线、变压器、进出线、电抗器等)与地线之间；

S2：将二次分压及信号跟踪装置连接于一级分压器传感器的输出端，获取并跟踪变电站设备的电压信号，当设备电压超过预设的设备电压阈值时，则触发信号采集单元；

S3：采集单元按照一定频率采集过电压信号，得到离散数据；

S4：传输和存储采集到的变电站相关设备的电压信号。

所述变电站设备过电压数据采集系统中的分压器不局限于某一种特定分压器，根据实际工程的需要，可以是电容分压器、阻容分压器等不同特点的分压器，也可以是其他类型电压传感器。

所述采集系统的信号采集单元的采集频率也不是提前确定的某个特殊频率，而是能保证采样要求的任何频率，也就是本系统的采样频率是在一定的频率带宽中取值。

本实施例提供的信号采集单元、数据存储和远程MIS系统等后台检测系统开机自动运行过电压数据采集程序，一旦电压幅值超过设定的阈值触发电路，系统自动采集数据并传输存储，并自动准备下一次的过电压触发采集。

图2为发明变电站设备过电压数据综合采集系统在变电站中接入位置的一次接线拓扑图，由于变电站的设备之间有一定距离，导致设备受到的过电压暂态过程不相同，所以本发明在不同的变电站设备连接线上都设有节点，如图2中的P1—P4、T1—T4、C1—C2、B1—B6和L1—L10节点。从节点引出线连接于过电压检测装置的一级分压器，进而采集变电站所有设备的过电压信息，达到对各个设备的过电压数据采集，进一步进行过电压防护。

在图2中，L1—L10点引出的采集装置是对变电站出线进行过电压数据的采集，P1—P4点引出的采集装置是对变电站PT进行过电压数据的采集，T1—T4点引出的采集装置是对变电站变压器35kV端和10kV端进行过电压数据的采集，B1—B6点引出的采集装置是对变电站相应母线进行过电压数据的采集，C1—C2点引出的采集装置是对变电站并联电容器进行过电压数据的采集。这些节点的配置原则如下：变电站的并联电容器、并联电抗器、电压互感器(PT)和避雷器(MOA)等高压端接电压传感器，且电压传感器离这些设备越近越好；变电站的站用变压器低压(35kV和10kV)侧接电压传感器，且电压传感器距离站用变压器越近越好；变电站的负荷出线首端也要接电压传感器，且传感器的位置应该距离相应的母线越近越好；不仅每条母线都要设置电压传感器，而且分段母线每段也要设置电压传感器，具体位置根据变电站其他设备配置的电压传感器决定，原则上是距离这些电压传感器越远越好。

本实施例提供的变电站设备过电压信号综合采集系统，综合采集系统同时采集变电站不同设备的过电压信息；变电站设备的过电压信号采集节点的配置原则可以描述如下：变电站的并联电容器、并联电抗器、电压互感器(PT)和避雷器(MOA)等高压端接电压传感器，且电压传感器距离这些设备越近越好；变电站的站用变压器低压(35kV和10kV)侧接电压传感器，且电压传感器距离站用变压器越近越好；变电站的负荷出线首端也要接电压传感器，且传感器的位置应该距离相应的母线越近越好；不仅每条母线都要设置电压传感器，而且分段母线每段也要设置电压传感器，具体位置根据变电站其他设备配置的电压传感器决定，原则上是距离这些电压传感器越远越好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。