一种换流站直流场中性母线避雷器带电分析装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及直流系统调试及带电监测技术领域，具体涉及本实用新型涉及直流系统调试及带电监测技术领域。
【背景技术】
[0002]随着中国社会经济的腾飞和科技的不断进步，整个社会对电能的需求越来越大，因此电网规模不断的扩大。然而中国能源分布和经济发展存在严重不对称的问题，东部和南部经济发达能源少，西部能源丰富但经济较落后，因此将西部能源有效的输送到东部和南部，有助于国家经济的可持续发展。高电压直流输电技术因其在远距离大容量输送中优势明显，在中国的大地上已有多条超特高压直流输电系统投入运行。
[0003]中性母线避雷器是高电压直流输电技术中主要的一次电力设备，避雷器主要用于限制有线路传来的雷电过电压或有操作引起的内部过电压，是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，它的正常运行对保证系统的安全供电起着重要的作用。直流换流站中性母线安装有冲击电容器、直流断路器等一次主设备，中性母线避雷器主要用于限制中性母线设备的过电压。由于直流极对地短路、换流变压器阀侧套管出口对地适中等情况会在中性母线产生较高过电压，此时中性母线避雷器将产生较大能量应力，因此中性母线避雷器一般采用多台并联的结构。运行过程中发现中性母线避雷器故障率较高，一方面由于中性母线避雷器需要泄放的能量大；另一方面由于中性母线避雷器并联安装的台数多，均流特性控制较困难。但是在现场未安装中性母线避雷器放电电流监视器，无法对每次中性母线避雷器故障电流和能量进行分析和预警，从而严重影响了直流输电系统的安全运行。
[0004]故现有技术有待改进和发展。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在调试和运行期间实时监测避雷器吸收能量和放电电流不均匀性的换流站直流场中性母线避雷器带电分析装置。
[0006]本实用新型的技术解决方案是:一种换流站直流场中性母线避雷器带电分析装置，包括中性母线避雷器；用于连接中性母线避雷器与主设备的直流中性母线；在直流系统调试时直流中性母线产生操作过电压信号；中性母线避雷器的一次侧与直流中性母线电性连接，操作过电压信号在流经中性母线避雷器后，在中性母线避雷器的接地侧产生放电电流信号；用于变换操作过电压信号的冲击分压器，冲击分压器的高压端与直流中性母线电性连接，在冲击分压器的测量端产生变换后的冲击电压信号；用于对操作过电压的输出信号进行多次采样，获取采样的电流数据序列的电流采样模块，该电流采样模块的输入端与中性母线避雷器的接地回路电性连接；用于对操作过电压的输出信号进行多次采样，获取采样的电压数据序列的电压采样模块，该电压采样模块的输入端与冲击分压器的测量端电性连接；用于接收并显示电流数据序列、电压数据序列的信息并显示流经中性母线避雷器内部能量的能量吸收校核仪；用于接收电流数据序列的信息并显示各台中性母线避雷器之间的电流分布不均匀系数的电流不均匀性分析仪。
[0007]所述电流采样模块包括霍尔电流传感器、#1数模转换装置、#1中央处理器和#1无线发射器；霍尔电流传感器的取样钳口钳在所述中性母线避雷器的接地回路中，霍尔电流传感器的输出端通过#1数模转换装置与#1中央处理器的输入端相连；用于将霍尔电流传感器对冲击放电电流信号进行多次采样获取的电流数据序列经模数转换后传送至#1中央处理器中央处理器的输出端与#1无线发射器的输入端电性连接；#1无线发射器用于将获取的模数转换后的冲击放电电流数据序列传送至所述能量吸收校核仪和所述电流不均匀性分析仪。
[0008]所述电压采样模块包括电压传感器、#2数模转换装置、#2中央处理器和#2无线发射器；电压传感器的取样探头串接在所述冲击分析器的测量端中，电压传感器的输出端通过#2数模转换装置与#2中央处理器的输入端相连；用于将电压传感器对操作过电压输出信号进行多次采样获取的电压数据序列经模数转换后传送至#2中央处理器；
[0009]#2中央处理器的输出端与#2无线发射器的输入端电性连接；#2无线发射器用于将获取的模数转换后的电压数据序列传送至所述能量吸收校核仪和所述电流不均匀性分析仪。
[0010]所述能量吸收校核仪和所述电流不均匀性分析仪均通过无线接收器与所述电压采样模块、所述电流采样模块进行无线通讯，无线接收器的输入端分别与#1无线接收器、#2无线接收器的输出端无线连接，无线接收器的输出端与所述能量吸收校核仪和所述电流不均匀性分析仪分别相连。
[0011]所述无线接收器、所述#1无线发射器、所述#2无线发射器均为无线路由器。
[0012]所述中性母线避雷器为氧化锌避雷器且由多台并联组成，所述电流采样模块以及所述电压采样模块的数量均与所述中性母线避雷器相同。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]本实用新型以中性母线氧化锌避雷器为试验对象，以直流中性母线、冲击分压器、霍尔电流传感器、电压传感器、数模转换装置、中央处理器、无线发射器、无线接收器、能量吸收校核仪和电流不均匀性分析仪为硬件条件，通过电流采样模块获取中性母线避雷器接地回路的电流序列信号以及通过电压采样模块获取直流中性母线电压序列信号，通过能量吸收校核仪获得中性母线避雷器的能量吸收值，判定中性母线避雷器的能量状态。判定方法是:当中性母线避雷器的能量吸收值E大于避雷器厂家规定的能量吸收值时，停止调试开展停电测试，确定中性母线避雷器设备状态。通过电流不均匀性分析仪显示流过不同中性母线避雷器放电电流不均匀系数，判定中性母线避雷器的放电特性。判定方法是:当流过不同中性母线避雷器放电电流不均匀系数大于10%时，停止调试，更换放电特性差异较大的避雷器。从而保证直流中性母线避雷器的有效监测与保护，具有直观、快速、安全等先进的特点。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型一种换流站直流场中性母线避雷器带电分析装置的结构原理图。
[0016]附图标记说明:1_直流中性母线；2_中性母线避雷器；3_冲击分压器；4_电流采样模块；41-霍尔电流传感器;42-#1数模转换装置；43-#1无线发射器;44-#1中央处理器；5-电压采样模块；51_电压传感器；52-#2数模转换装置；53-#2无线发射器；54_#2中央处理器；6_无线接收器；7_能量吸收校核仪；8_电流不均匀性分析仪。
【具体实施方式】
[0017]实施例:
[0018]参阅图1，一种换流站直流场中性母线避雷器带电分析装置。该分析系统包括:用于连接中性母线避雷器与主设备，在系统调试时将产生操作过电压信号的直流中性母线1、用于提供流经避雷器的放电电流信号以做分析的中性母线避雷器2、用于变换操作过电压以便电压传感器51采取数据的冲击分压器3、用于采取中性母线避雷器2接地侧的电流信号并进行数模转换处理的电流采样模块4、用于采取冲击分压器测量端的直流电压信号并进行数模转换处理的电压采样模块5 ;
[0019]—端分别与电流米样模块4、电压米样模块5相连，另一端与能量吸收校核仪7和电流不均匀性分析仪8相连的无线通讯装置，用于实现电流采样模块4与能量吸收校核仪7、电流不均匀性分析仪8之间以及电压采样模块5与能量吸收校核仪7、电流不均匀性分析仪8之间的通讯的无线接收器6 ;用于接收从无线接收器6总站接收过来的电压、电流数据序列并进行相应显示的能量吸收校核仪7和电流不均匀性分析仪8，其中，能量吸收校核仪7接收电压数据序列和电流数据序列，并对电压数据序列与电流数据序列的乘积求积分，实现对流经中性母线避雷器2的能量吸收值进行监控，电流不均匀性