[發明專利]基于避雷器操作沖擊電流的過電壓在線監測系統

無效

• 申請號: 201310182420.1
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103308753A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王森;胡攀峰;牛博;黃國強;蒲路;郭潔
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;陜西電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165;G01R31/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明屬于超、特高壓輸電系統過電壓監測技術領域，特別涉及基于避雷器動作電流的超、特高壓輸電系統變電站、輸電線路電壓實現過電壓在線監測的系統。

背景技術

電網中發生的各種事故絕大部分是由于系統中過電壓引起的。但當系統出現過電壓事故時，往往由于缺乏有效的監測手段，無法確定事故原因是過電壓幅值或陡度超過設備的承受能力，還是設備的絕緣水平降低所造成，這些使得分析判斷變得十分困難，使得無法提出有效的針對措施。實現過電壓監測對正確分析事故原因，改進電網絕緣配合，防止內外過電壓事故等都有明確的指導意義。

國內外現有的過電壓在線監測系統一般采用高壓分壓器來直接獲取過電壓信號，或通過對變壓器高壓套管末屏電流的測量，采用特殊設計的電路還原套管母線處過電壓波形。但這些方法還處于起步階段，且需要在高壓側增補設備、設計特殊的套管抽頭等影響系統運行可靠性，這些過電壓在線監測方法主要應用在配電網，對超、特高壓系統過電壓的監測目前還尚未使用。

加裝避雷器是電力系統過電壓保護的基本手段。在變電站中，進線、母線、變壓器、電抗器等重要節點上均設置避雷器達到防雷保護、限制操作過電壓的目的。現階段使用的避雷器以金屬氧化鋅避雷器為主，國內外對避雷器所用氧化鋅電阻片在雷電、操作沖擊電流下伏安特性的研究已取得一些具有實際應用價值的結論，如氧化鋅電阻片在陡波沖擊電流下呈現明顯的電感效應，電阻片殘壓與沖擊電流陡度有關。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于避雷器操作沖擊電流的過電壓在線監測系統，以解決現有技術存在的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

基于避雷器操作沖擊電流的過電壓在線監測系統，包括依次連接的前端傳感器、USB高速數據采集卡、USB光纖傳輸系統和計算機記錄顯示系統；所述前端傳感器設置于變電站的避雷器節點處，用于實時采集避雷器的操作沖擊電流；USB高速數據采集卡實時采集前端傳感器輸出的電信號，并通過USB光纖傳輸系統傳輸給計算機記錄顯示系統，計算機記錄顯示系統根據獲得的避雷器操作沖擊電流和波頭時間計算出避雷器節點的電壓，并進行顯示。

本發明進一步的改進在于：計算機記錄顯示系統通過以下公式計算避雷器節點的電壓：

U=U0(I)+U1(I)e-x/U2(I)]]>

其中，U為避雷器節點的電壓；

U₀(I)=5.86074+1.8223E-4I-5.42355E-9I²