專利名稱：雷電過電壓記錄方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)過電壓監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種雷電過電壓記錄方法及
直O(jiān)
背景技術(shù)：
由雷電引起的過電壓叫脈沖過電壓或叫雷電脈沖，它具有高能量、高壓以及脈沖 的特征(寬帶)。雷電過電壓雷云直接對設(shè)備、裝置放電時(shí)，設(shè)備裝置所承受的是“直擊雷過 電壓”，這種情況，畢竟是很少的，而通常所說的雷擊過電壓是指“感應(yīng)雷電壓”。當(dāng)雷擊對地 面某一點(diǎn)放電時(shí)，通常是在它周圍方圓1.5km范圍內(nèi)的導(dǎo)線，導(dǎo)體中，都會有一定幅度值的 瞬態(tài)電壓產(chǎn)生，產(chǎn)生這種沖擊電壓的主要機(jī)理如下①雷云對附近地面的物體放電，或在附 近云層中放電，產(chǎn)生的電磁場，會在供電系統(tǒng)的線路導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電壓；②附近云-地之 間放電產(chǎn)生的入地電流，耦合到接地網(wǎng)的公共接地阻抗上，在接地網(wǎng)的長度和寬度方向上 產(chǎn)生電壓差；③若雷擊時(shí)，變壓器一次側(cè)的間隙性避雷器動作，一次側(cè)電壓快速跌落，這種 快速跌落通過變壓器的電容耦合，傳送到二次側(cè)，迭加在通過正常變壓器耦合的電壓上，形 成二次側(cè)沖擊電壓。④雷電直接擊中高壓一次側(cè)線路，向一次側(cè)線路注入極大的電源。這 種大電流流過接地電阻或一次側(cè)導(dǎo)體的沖擊阻抗，都會產(chǎn)生高電壓。一次側(cè)的這種高電壓 又可通過電容耦合，和正常的變壓器耦合，在低壓交流電源線路中出現(xiàn)；⑤雷電直擊中二次 側(cè)線路，這意味著極大的電流和這種電流所產(chǎn)生的極高電壓，他們遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)備本身和接 在二次側(cè)線路中的保護(hù)器件的承受能力，因此，雷電過電壓是造成變電站設(shè)備故障的重要 原因。目前市場上沒有直接記錄雷電過電壓的裝置，使電力部門對雷電過電壓的分析與 防護(hù)無法深入開展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種雷電過電壓記錄方法 及裝置，實(shí)時(shí)記錄雷電過電壓，并存儲記錄信息，提供數(shù)據(jù)接口供外圍設(shè)備訪問。其技術(shù)方案是包括電源單元、電流傳感器單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元以及通信單 元，所述的電源單元供電給電流傳感器單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元、通信單元，所述的電流 傳感器單元的輸出信號供數(shù)據(jù)采集與處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)采集與處理單元的處理 結(jié)果存在數(shù)據(jù)存儲單元；外圍設(shè)備可以通過通信單元讀取記錄的信息，通信單元采用串口 或無線通訊設(shè)備。本發(fā)明所述的雷電過電壓記錄裝置，主要由記錄裝置外殼和內(nèi)部電路組成，內(nèi)部 電路由電源及數(shù)據(jù)調(diào)理電路板、數(shù)據(jù)采集電路板、數(shù)據(jù)存儲電路板、電流傳感器、變壓器、通 訊轉(zhuǎn)換模塊和接線端子組成，所述的變壓器將交流220伏的供電電源降壓為交流12伏的電 壓，作為電源及數(shù)據(jù)調(diào)理電路板的電源輸入；電流傳感器采用了羅柯夫斯基線圈，數(shù)據(jù)采集 電路板主要包括微處理器MSP430F169、高速AD采集器和大容量的SRAM存貯器制成。
本發(fā)明的有益效果是該裝置填補(bǔ)了我國直接記錄雷電過電壓記錄方法及裝置的 產(chǎn)品空白，安裝使用后的記錄數(shù)據(jù)，將對電力部門對雷電過電壓的分析與防護(hù)提供重要的 數(shù)據(jù)支撐。
四

附圖1是本發(fā)明的原理框圖；附圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施例的連接圖。
五具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖1-3，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述參照附圖1，本發(fā)明所述的雷電過電壓記錄方法是包括電源單元、電流傳感器單 元、數(shù)據(jù)采集與處理單元以及通信單元，所述的電源單元供電給電流傳感器單元、數(shù)據(jù)采集 與處理單元、通信單元，所述的電流傳感器單元的輸出信號供數(shù)據(jù)采集與處理單元進(jìn)行數(shù) 據(jù)采樣，數(shù)據(jù)采集與處理單元的處理結(jié)果存在數(shù)據(jù)存儲單元；外圍設(shè)備可以通過通信單元 讀取記錄的信息，通信單元采用串口或無線通訊設(shè)備。參照附圖2，本發(fā)明所述的雷電過電壓記錄裝置，主要由記錄裝置外殼8和內(nèi) 部電路組成，內(nèi)部電路由電源及數(shù)據(jù)調(diào)理電路板1、數(shù)據(jù)采集電路板2、數(shù)據(jù)存儲電路板 3、電流傳感器4、變壓器5、通訊轉(zhuǎn)換模塊6和接線端子7組成，所述的變壓器5將交流 220伏的供電電源降壓為交流12伏的電壓，作為電源及數(shù)據(jù)調(diào)理電路板的電源輸入；電 流傳感器4采用了羅柯夫斯基線圈，數(shù)據(jù)采集電路板2主要包括微處理器MSP430F169、 FPGAEP1C144C8 (EPl系列)、高速AD采集器AD9280和大容量的SRAM存貯器制成。通訊轉(zhuǎn) 換模塊6采用北京永誠廣域科技有限公司的YD-7520防雷型雙隔離RS232/RS485轉(zhuǎn)換器， 供需要用現(xiàn)場總線進(jìn)行組網(wǎng)的用戶采用485總線方式聯(lián)網(wǎng)。如圖3所示，某變電站的每組變電站母線的電容式電壓互感器(CVT)的接地端安 裝一套雷電過電壓記錄裝置。該裝置主要功能性能指標(biāo)如下雷電過電壓采樣率10兆數(shù)據(jù)存儲時(shí)間100次雷電過電壓波形，每次存儲100微秒。本發(fā)明填補(bǔ)了我國直接記錄雷電過電壓記錄裝置的產(chǎn)品空白，安裝使用后的記錄 數(shù)據(jù)，將對電力部門對雷電過電壓的分析與防護(hù)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。
權(quán)利要求
1.一種雷電過電壓記錄方法，其特征是包括電源單元、電流傳感器單元、數(shù)據(jù)采集與 處理單元以及通信單元，所述的電源單元供電給電流傳感器單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元、通 信單元，所述的電流傳感器單元的輸出信號供數(shù)據(jù)采集與處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)采 集與處理單元的處理結(jié)果存在數(shù)據(jù)存儲單元；外圍設(shè)備可以通過通信單元讀取記錄的信 息，通信單元采用串口或無線通訊設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷電過電壓記錄裝置，其特征是主要由記錄裝置外殼(8) 和內(nèi)部電路組成，內(nèi)部電路由電源及數(shù)據(jù)調(diào)理電路板(1)、數(shù)據(jù)采集電路板O)、數(shù)據(jù)存儲 電路板( 、電流傳感器(4)、變壓器( 、通訊轉(zhuǎn)換模塊(6)和接線端子(7)組成，所述的變 壓器( 將交流220伏的供電電源降壓為交流12伏的電壓，作為電源及數(shù)據(jù)調(diào)理電路板的 電源輸入；電流傳感器(4)采用了羅柯夫斯基線圈，數(shù)據(jù)采集電路板( 主要包括微處理器 MSP430F169、高速AD采集器和大容量的SRAM存貯器制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)過電壓監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種雷電過電壓記錄方法及裝置。其技術(shù)方案是包括電源單元、電流傳感器單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元以及通信單元，所述的電源單元供電給電流傳感器單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元、通信單元，所述的電流傳感器單元的輸出信號供數(shù)據(jù)采集與處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)采集與處理單元的處理結(jié)果存在數(shù)據(jù)存儲單元；外圍設(shè)備可以通過通信單元讀取記錄的信息，通信單元采用串口或無線通訊設(shè)備。有益效果是該裝置填補(bǔ)了我國直接記錄雷電過電壓記錄方法及裝置的產(chǎn)品空白，安裝使用后的記錄數(shù)據(jù)，將對電力部門對雷電過電壓的分析與防護(hù)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。
文檔編號G01R19/165GK102116791SQ20101059024
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者崔其會, 張瑞春, 毛立新, 陳應(yīng)紀(jì), 陳雪華 申請人:山東電力集團(tuán)公司東營供電公司