[發明專利]一種用于檢測雷電環境的電力集抄系統及方法

有效

• 申請號: 201310308094.4
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103412195A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 王永紅;陳丹蓉;潘建成
• 申請（專利權）人: 華立儀表集團股份有限公司
• 主分類號: G01R29/00
• 分類號: G01R29/00;G01R29/08;H02J13/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 魏亮

技術領域

本發明涉及電力系統信息集抄技術，更特定言之，本發明尤其涉及適用于惡劣環境下的，可以檢測雷電環境狀況的電力集抄系統及一種實用性檢測方法。

背景技術

一般而言，儀表或者電力供應企業要實現產品和網絡的普及，就必須考慮到不同的安裝和使用條件，例如環境較為惡劣的山區或雷電等惡劣的天氣情況。一般研發人員并沒有考慮到，在遇到極高電壓的情況下，會對設備造成影響的可能性，但技術人員通常認為，這些問題可以通過其他設備來解決，與電力采集設備無關；或者，某些技術人員考慮到電力采集設備所可能承受的高壓浪涌，卻仍未采取一種有效措施來檢測環境狀態，作為集抄系統的安全鋪設依據或數據分析依據。用于例如發電廠或者變電站的聚合物式接收器的內部要素包括：層疊多個的氧化鋅元件；配置在該氧化鋅元件兩端的端子電極；以及連接這些端子電極的多個玻璃纖維增強塑料(FRP)等絕緣支承物。聚合物式接收器用聚合物等絕緣材料直接澆鑄在這些內部要素的周圍作為絕緣外套。在這樣的接收器中，例如在IEC標準(60099-4)的放壓試驗中，注入高于氧化鋅元件的容許量的能量而引起氧化鋅元件毀壞。在短路電流通過接收器時，在接收器內部會產生高溫、高壓的電弧氣體。接收器的內壓由于電弧氣體而上升時，會導致內部要素產生爆炸性的飛散。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種用于檢測雷電環境的電力集抄系統及方法，可以通過接收器來獲取一個高壓放電環境下的放電情況，能夠有效檢測雷電環境，獲取狀態參數。防止雷電等惡劣天氣對電力采集數據的影響。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

技術方案1：一種用于檢測雷電環境的電力集抄系統，包括了掛接在數據總線上的采集器、采集終端和檢測裝置，通過采集終端來采集電力集抄信息，由采集器收集所得的電力集抄信息，其中所述檢測裝置與采集終端相互耦合，它包括：接收器，感應雷電放電時生成的磁場并獲得相應的電信號；A/D轉換器，將所述電信號轉換為數字信號；以及處理器，用于根據所述數字信號中的特性信息判斷雷電的放電類型和計算相應的電壓幅值。當然，在另一個實施例中，A/D轉換器和處理器可以屬于采集終端。

在一個實施例中，進一步包括一個信號調制器，用于清除所述電信號中的雜訊并產生一個調制電信號，其中所述信號調制器進一步包括模擬濾波組件，用于濾除所述電信號中頻率大于設定截止臨限值的信號成分。

在一個實施例中，進一步包括一個非線性放大器，用于將所述調制電信號在輸入所述A/D轉換器之前進行振幅壓縮，其中所述非線性放大器選用對數放大器；或者所述非線性放大器選用逐級線性放大器。

在一個實施例中，進一步包括一個非線性放大器，用于將所述電信號在輸入所述A/D轉換器之前進行動態幅值削減，其中所述非線性放大器選用對數放大器；或者所述非線性放大器選用逐級線性放大器。

在一個實施例中，所述處理器包括信號耦合組件，用于將所述電信號加以耦合并產生一個新的耦合電信號，所述處理器使用所述電信號和耦合電信號來判斷雷電的放電類型和計算相應的電壓幅值。

在一個實施例中，進一步包括一個放大器，用于將所述調制電信號在輸入所述A/D轉換器之前進行動態幅值削減，其中所述放大器選用對數放大器；或者所述放大器選用逐級線性放大器。

在一個實施例中，所述處理器利用電信號來識別出所述耦合電信號的波形最小值和最大值，并從此耦合電信號識別出零交叉，其中所述處理器區分放電類型為云間放電或云對地放電，計算出放電電壓。

在一個實施例中，所述處理器進一步產生表示雷電放電狀態的數字信號，且所述電力集抄系統進一步包括一個數字信號傳輸端，用于通過所述數據總線傳輸給采集器。

在一個實施例中，所述接收器包括：層疊的非線性阻抗；配置在所述非線性阻抗的層疊方向兩側的一對端子電極；在所述非線性阻抗的周圍配置多條分別沿所述層疊方向延伸并連接所述一對端子電極的絕緣支撐部；以及形成一體而覆蓋所述非線性阻抗和所述多條絕緣支撐部、并在外周面具有多個突出設置的裙邊狀絕緣外套，在所述絕緣外套的裙邊間設置從所述非線性阻抗的表面突起的壁厚較薄的薄壁部，所述薄壁部設置在所述絕緣外套周向的絕緣支撐部間，沿著所述層疊方向設置多個，為狹縫狀，隔著所述裙邊，沿所述層疊方向直線延伸。

在一個實施例中，所述薄壁部沿所述周向設置1個或者2個。

在一個實施例中，將所述薄壁部的朝向設置在與鄰近設備不同的方向。

技術方案2：一種利用前述的電力集抄系統檢測雷電環境的方法，包括：