一种输电线路的隐患电流测量系统的制作方法

1.本发明涉及电力系统安全技术技域，尤其涉及一种输电线路的隐患电流测量系统。


背景技术：

2.输电线路在进行电力输送时可能会遭遇恶劣环境所带来的负面影响，如遭遇鸟害、树木超高、绝缘子污秽和敷冰等，从而导致线路故障。
3.而在线路故障发生前，通常线路会进入线路隐患的运行状态，即存在持续一段时间的放电现象，产生持续性或间隙性的预放电，对线路的安全运行造成严重的威胁。由于线路隐患在线路上产生的附加电流为隐患电流，若能对输电线路的隐患电流进行监测，可以对即将发生的线路故障进行预警处理，避免隐患现象进一步发展成线路故障。
4.虽然目前已有使用罗氏线圈进行输电线路隐患电流的测量，但是测量的精度有待提高，且没有考虑雷电流浪涌冲击和线路工频电流的影响。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种输电线路的隐患电流测量系统，用于对输电线路的隐患电流进行监测，对即将发生的线路故障进行预警处理，避免隐患现象进一步发展成线路故障。
6.本发明提供的一种输电线路的隐患电流测量系统，包括：依次连接的罗氏线圈、积分模块、高通滤波模块、ad模块及fpga模块；
7.所述罗氏线圈，用于采集输电线路上的工频电流信号及隐患电流信号，并将工频电流信号及隐患电流信号转化成工频电压微分量信号和隐患电压微分量信号；
8.所述积分模块，用于将所述工频电压微分量信号和所述隐患电压微分量信号还原，得到目标工频电压信号，以及目标隐患电压信号；目标的隐患电压信号具有固定的频率区间和信号带宽；
9.所述高通滤波模块，用于滤除所述目标工频电压信号；
10.所述ad模块，用于将所述目标隐患电压信号的电压模拟量转变为数字信号；
11.所述fpga模块，用于将所述数字信号还原出所述隐患电流的波形。
12.可选地，所述罗氏线圈和所述积分模块之间还连接有浪涌抑制模块；
13.所述浪涌抑制模块，用于在所述罗氏线圈输出冲击电压信号时，抑制所述冲击电压信号；所述冲击电压信号为所述输电线路上出现雷电冲击电流时，所述罗氏线圈感应得到。
14.可选地，所述浪涌抑制模块具体为低容tvs管。
15.可选地，所述浪涌抑制模块具体为气体放电管gdt。
16.可选地，所述高通滤波模块和所述ad模块之间连接有量程放大模块；
17.所述量程放大模块用于：用于放大所述目标隐患电压信号。
18.可选地，所述量程放大模块包括：并联连接关系的大量程放大模块及小量程放大
模块；
19.所述大量程放大模块，用于放大电流大小处于第一区间的所述目标隐患电压信号；
20.所述小量程放大模块，用于放大电流大小处于第二区间的所述目标隐患电压信号。
21.可选地，所述罗氏线圈的频率响应范围为10khz～5mhz，电流测量范围为1ma～5a。
22.可选地，预置频率区间信号带宽具体为10khz～5mhz。
23.可选地，所述第一区间具体为[1a，5a]；所述第二区间具体为：[1ma，1a]。
[0024]
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
[0025]
本发明公开的一种输电线路的隐患电流测量系统，包括：依次连接的罗氏线圈、积分模块、高通滤波模块、ad模块及fpga模块；所述罗氏线圈，用于采集输电线路上的工频电流信号及隐患电流信号，并将工频电流信号及隐患电流信号转化成工频电压微分量信号和隐患电压微分量信号；所述积分模块，用于将所述工频电压微分量信号和所述隐患电压微分量信号还原，得到目标工频电压信号，以及目标隐患电压信号；所述目标的隐患电压信号具有固定的频率区间和信号带宽；所述高通滤波模块，用于滤除所述目标工频电压信号；所述ad模块，用于将所述目标隐患电压信号的电压模拟量转变为数字信号；所述fpga模块，用于将所述数字信号还原出所述隐患电流的波形。从而快速精准地测量输电线路的隐患电流，对即将发生的线路故障进行预警处理，避免隐患现象进一步发展成线路故障。
附图说明
[0026]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；
[0027]
图1为本发明的一种输电线路的隐患电流测量系统实施例的组成示意图。
具体实施方式
[0028]
本发明实施例提供了一种输电线路的隐患电流测量系统，用于对输电线路的隐患电流进行检测，对即将发生的线路故障进行预警处理，避免隐患现象进一步发展成线路故障。
[0029]
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
目前输电线路隐患电流的测量主要存在测量的幅值低，测量带宽低，且没法同时兼顾小电流和大电流的测量，另外因为输电线路中存在雷击电流冲击，雷电冲击电流会造成隐患电流测量系统的损坏。
[0031]
为解决目标输电线路隐患电流的测量方法所存在的问题，本发明实施例提供了一
种输电线路隐患电流测量系统，请参阅图1，图1为本发明的一种输电线路隐患电流测量系统实施例的组成示意图，具体可以包括：依次连接的罗氏线圈1、积分模块3、高通滤波模块4、ad模块67及fpga模块；
[0032]
所述罗氏线圈1，用于采集输电线路上的工频电流信号及隐患电流信号，并将工频电流信号及隐患电流信号转化成工频电压微分量信号和隐患电压微分量信号；
[0033]
所述积分模块3，用于将所述工频电压微分量信号和所述隐患电压微分量信号还原，得到目标工频电压信号，以及目标隐患电压信号；目标的隐患电压信号具有固定的频率区间和信号带宽；
[0034]
所述高通滤波模块4，用于滤除所述目标工频电压信号；
[0035]
所述ad模块6，用于将所述目标隐患电压信号的电压模拟量转变为数字信号；
[0036]
所述fpga模块7，用于将所述数字信号还原出所述隐患电流的波形。
[0037]
为了防止雷击电流通过罗氏线圈1对测量系统造成损坏，且不改变罗氏线圈1的输出特性，所述罗氏线圈1和所述积分模块3之间还连接有浪涌抑制模块2；
[0038]
所述浪涌抑制模块2，用于在所述罗氏线圈1输出冲击电压信号时，抑制所述冲击电压信号；所述冲击电压信号为所述输电线路上出现雷电冲击电流时，所述罗氏线圈1感应得到。
[0039]
在本发明实施例中，所述罗氏线圈1的频率响应范围为10khz～5mhz，电流测量范围为1ma～5a，而预置频率区间信号带宽具体为10khz～5mhz。
[0040]
在具体实现中，采用高速ad模块，采样频率可以达到20mhz，搭配fpga模块7，对高频隐患电流波形有着很强的还原能力。
[0041]
在一个可选实施例中，所述浪涌抑制模块2具体为低容tvs管。
[0042]
需要说明的是，低容tvs管具有响应时间短，漏电流小，击穿电压偏差小，箝位电压低(相对于工作电压)，动作精度高，无跟随电流(续流)，体积小，每次经受瞬变电压后其性能不会下降，可靠性高的优点。适用于浪涌能量较小的场合。
[0043]
在一个可选实施例中，所述浪涌抑制模块2具体为气体放电管gdt。
[0044]
需要说明的是，气体放电管gdt通流量容量大，绝缘电阻高，漏电流小。
[0045]
为了保证在测量较小和较大的隐患电流时，均具有足够的测量精度，所述高通滤波模块4和所述ad模块6之间连接有量程放大模块；
[0046]
所述量程放大模块用于：用于放大所述目标隐患电压信号。
[0047]
具体而言，所述量程放大模块包括：并联连接关系的大量程放大模块52及小量程放大模块51；
[0048]
所述大量程放大模块52，用于放大电流大小处于第一区间的所述目标隐患电压信号；
[0049]
所述小量程放大模块51，用于放大电流大小处于第二区间的所述目标隐患电压信号。
[0050]
在本发明实施例中，所述第一区间具体为[1a，5a]；所述第二区间具体为：[1ma，1a]，通过大量程放大模块52和小量程放大模块51的协同作用，保证输电线路通过低至1ma的隐患电流时，小量程放大电路能够输出足够大的信号，也保证输电线路通过高至5a的隐患电流时，大量程放大电路能够输出足够大的信号，在保证测量隐患小电流和大电流时，都
memory，英文缩写：rom)、随机存取存储器(英文全称：random access memory，英文缩写：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0057]
以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。