[實用新型]一種架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320770421.3
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN203705534U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙燕君;陳建杰;錢江;武永國
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山西省電力公司運城供電公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種輸電線路和避雷線的雷電流測量裝置。

背景技術(shù)

輸電線路的雷擊事故每年給電網(wǎng)帶來巨大損失，在10kV—35kV設(shè)備事故中，雷擊跳閘次數(shù)比例占輸配電設(shè)備跳閘總次數(shù)的第一位，造成輸配電設(shè)備非計劃停運次數(shù)比例占第二位，已嚴重影響了電網(wǎng)的安全和可靠運行。由于雷擊電流幅值和方位的不確定性，同一防雷系統(tǒng)對不同的落雷的防護效果不同，雷擊故障點很難查找。以往的雷電流檢測裝置，如中國專利CN201087843Y“一種雷電流檢測裝置”，不能定位雷擊發(fā)生的時間和幅值，更不能測量出雷電流波形；中國專利CN101937015A“一種架空輸電線路雷電流和雷電壓波形參數(shù)在線監(jiān)測裝置”，需要在每根導(dǎo)線上安裝一套，成本高，其技術(shù)路線和元器件的采用與本實用新型不同。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的就是針對輸電線路和避雷線在雷雨天氣易受雷擊，提供一種低功耗的架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置，使運行人員在控制中心就可以準確了解輸電線路和避雷線遭受雷擊的狀況，從而針對性地查找線路雷擊后故障點，提高電力系統(tǒng)安全運行水平。

本實用新型的采用的技術(shù)方案是：一種架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置，由Msp430單片機、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列、觸發(fā)電路、AD采集匹配電路、AD轉(zhuǎn)換器、GPS模塊、GPRS通信模塊、太陽能電池板、充電控制器、蓄電池、羅氏線圈、數(shù)字電路電源、模擬電路電源部件組成，其特征在于：羅氏線圈與觸發(fā)電路連接，觸發(fā)電路與Msp430單片機、AD采集匹配電路、模擬電路電源相連接，Msp430單片機與GPS模塊、GPRS通信模塊、數(shù)字電路電源、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列相連接，AD采集匹配電路與AD轉(zhuǎn)換器、模擬電路電源相連接，F(xiàn)PGA現(xiàn)場可編程門陣列與AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電路電源相連接，數(shù)字電路電源與蓄電池、GPRS通信模塊相連接，模擬電路電源與蓄電池、AD轉(zhuǎn)換器相連接，蓄電池通過充電控制器與太陽能電池板連接。

本監(jiān)測裝置裝設(shè)在桿塔橫擔處，以太陽能電池供電，在輸電線桿塔絕緣子串以及桿塔避雷線上裝設(shè)傳感器，分別對輸電線桿塔的絕緣子串以及避雷線的進行非接觸式在線監(jiān)測，傳感器采用剛性羅氏線圈。當被監(jiān)測點附近遭受雷擊時，羅氏線圈輸出感應(yīng)電壓，當電壓達到一定的閾值，裝置的觸發(fā)電路啟動對雷電流信號的采集，采集完成后，裝置通過無線通信方式將雷電流的測量結(jié)果以及發(fā)生雷擊時GPS記錄的時間和經(jīng)緯度信息發(fā)送至終端電腦，通過終端電腦的綜合分析，給出各路的雷電流波形圖及波形參數(shù)，指導(dǎo)桿塔運行維護工作。

本實用新型的有益效果是：

（1）能在控制中心對裝有監(jiān)測裝置的輸電線路和避雷線遭受雷擊時的狀況進行監(jiān)測；

（2）當架空輸電線由于雷擊產(chǎn)生故障時，監(jiān)測結(jié)果能為輸電線路的運行維護提供直接指導(dǎo)；

（3）低功耗，減少了蓄電池容量，增加了使用時間，為大規(guī)模推廣運用提供了可能；

（4）監(jiān)測裝置及系統(tǒng)的運行對電力系統(tǒng)原有裝置不產(chǎn)生任何負面影響；

（5）監(jiān)測終端可隨時查看各監(jiān)測裝置的工作狀態(tài)，確保監(jiān)測裝置長期正常工作。

附圖說明

附圖1為本實施例架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為控制中心終端電腦與多個本監(jiān)測裝置組成系統(tǒng)的示意圖。?

具體實施方式

附圖1為本實施例架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為控制中心終端電腦與多個本監(jiān)測裝置組成系統(tǒng)的示意圖。本裝置由Msp430單片機、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列、觸發(fā)電路、AD采集匹配電路、AD轉(zhuǎn)換器、GPS模塊、GPRS通信模塊、太陽能電池板、充電控制器、蓄電池、羅氏線圈、數(shù)字電路電源、模擬電路電源部件組成，套在輸電線桿塔絕緣子串以及桿塔避雷線上的羅氏線圈與觸發(fā)電路連接，觸發(fā)電路與Msp430單片機、AD采集匹配電路、模擬電路電源相連接，Msp430單片機與GPS模塊、GPRS通信模塊、數(shù)字電路電源、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列相連接，AD采集匹配電路與AD轉(zhuǎn)換器、模擬電路電源相連接，F(xiàn)PGA現(xiàn)場可編程門陣列與AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電路電源相連接，數(shù)字電路電源與蓄電池、GPRS通信模塊相連接，模擬電路電源與蓄電池、AD轉(zhuǎn)換器相連接，蓄電池通過充電控制器與太陽能電池板連接。本監(jiān)測裝置以Msp430與FPGA現(xiàn)場可編程門陣列作為控制和邏輯核心，羅氏線圈產(chǎn)生的電壓信號首先進入觸發(fā)電路，當電壓信號大于觸發(fā)電路閾值，監(jiān)測裝置進入信號采集狀態(tài)。各路雷電流信號通過AD采集匹配電路進入AD轉(zhuǎn)換器，模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，暫存在FPGA現(xiàn)場可編程門陣列中。Msp430整合GPS提供的時間和經(jīng)緯度信息、各路的雷電流數(shù)據(jù)，通過GPRS無線通信模塊發(fā)送至終端電腦進行狀態(tài)評估。監(jiān)測裝置采用喚醒工作，不工作時休眠的模式，以達到降低功耗的目的。