[發明專利]一種高頻響應帶寬雷擊過電壓在線監測系統

在審

• 申請號: 201811487912.0
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109581170A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 金貴紅;蘇誠彬;劉嵩;蘭箭;蔣友權;方學智;楊歡;石家德;夏長庚
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14;G01R19/25
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

1.一種高頻響應帶寬雷擊過電壓在線監測系統，其特征在于：包括電阻Rd、高壓臂電阻R1、高壓臂電容C1、低壓臂電阻R0、低壓臂電容C0、電阻R、氣體放電管V1、瞬變二極管V2、穩壓二極管V3、壓敏電阻V4、分壓電容Cf、分壓電阻Rf、過電壓在線監測裝置和高壓母線；

所述電阻Rd依次與高壓臂電阻R1、高壓臂電容C1、低壓臂電阻R0和低壓臂電容C0串聯后接在高壓母線上；

所述低壓臂電阻R0與低壓臂電容C0串聯后，與分壓電容Cf和分壓電阻Rf串聯后再進行并聯，同時與氣體放電管V1、瞬變二極管V2、穩壓二極管V3和壓敏電阻V4并聯，再接至過電壓在線監測裝置；

所述電阻R一端接在低壓臂電阻R0與高壓臂電容C1之間，電阻R另一端接在氣體放電管V1與瞬變二極管V2之間；

所述過電壓在線監測裝置包括高速數據采集單元、波形分析模塊、數據處理模塊、數據傳輸模塊和數據庫；

所述高速數據采集單元將采集到的數據傳送至數據處理模塊，同時波形分析模塊將波形展示模塊、特征分析模塊、波形記錄模塊、歷史查詢模塊、界面管理模塊和統計報表模塊的數據也傳送至數據處理模塊進行處理，并儲存在數據庫中，數據傳輸模塊將數據處理模塊的數據傳送至外界的終端。

2.根據權利要求1所述的一種高頻響應帶寬雷擊過電壓在線監測系統，其特征在于：所述高壓臂電容C1和低壓臂電阻R0之間還包括若干個依次串聯的高壓臂電阻Rn和高壓臂電容Cn；

所述高壓臂電阻R1＝高壓臂電阻Rn＝高壓臂電阻Rf，高壓臂電容C1＝高壓臂電容Cn＝高壓臂電容Cf。

3.根據權利要求1所述的一種高頻響應帶寬雷擊過電壓在線監測系統，其特征在于：所述數據處理模塊通過以太網總線和高速數據采集單元相連，獲取高壓母線的過電壓記錄數據，并在數據庫存儲、在波形分析模塊展示和進一步分析；數據處理模塊能夠讀取和設置高速數據采集單元的觸發門檻電壓、預觸發參考位置、采樣速率和采樣深度配置參數；

所述特征分析模塊能描述波形的時長、幅值、頻率和陡度；

所述高速數據采集單元采用FPGA芯片XC6SLX150，內置高速RAM緩存和FIFO(First InFirst Out)管理，FPGA(Field－Programmable Gate Array)外掛DDR2構成高速二級緩存，DDR2的訪問速率達400MB/s，保證雷擊及暫態過電壓的大容量數據的高速采集與暫存處理；采用50MHz內同軸電纜完成低壓信號的取樣連接，調理電路采用差分放大器對弱信號進行處理，避免信號的頻率失真和幅度失真；

所述FPGA通過本地32位數據總線，以DMA Burst工作方式和Power PC轉存數據，將波形記錄保存至CF卡中；CF卡容量最大為16GB，保存至少2560次采樣頻率為5MHz、記錄長度為10周波的非壓縮過電壓波形數據；經Power PC的Z7R算法壓縮后，保存的數據尺寸縮小到原始數據的十分之一以下；根據實際場景需求，FPGA的采樣頻率、觸發條件和波形記錄長度均能設置。

4.根據權利要求3所述的一種高頻響應帶寬雷擊過電壓在線監測系統，其特征在于：所述高速數據采集單元采用千兆以太網絡雙通信口，能接入到配電光纖環網中；通信協議采用標準FTP協議，具備MD5安全管理功能；當現場安裝多套采集單元時，能通過網口將所有單元串聯構成環形鏈路，具有斷線通信自愈和通信異常報警功能，任何一處的網線中斷不會影響單元的通信。

5.根據權利要求1所述的一種高頻響應帶寬雷擊過電壓在線監測系統，其特征在于：所述過電壓在線監測裝置安裝于高壓開關柜的內側壁上，所述高壓母線為矩形母線，所述數據傳輸模塊和外界的終端之間通過無線網絡或以太網線連接。

6.根據權利要求1所述的一種高頻響應帶寬雷擊過電壓在線監測系統，其特征在于：所述波形分析模塊采用型號為xyDYJC的波形分析模塊。