本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)過電壓監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)中，監(jiān)測輸電線路過電壓情況對于獲取真實的輸電線路過電壓數(shù)據(jù)、分析過電壓事故、改進(jìn)電網(wǎng)絕緣配合、改善架空線路的防雷保護措施以及保障電力系統(tǒng)安全運行具有重要意義。

過電壓監(jiān)測系統(tǒng)一般分為接觸式過電壓監(jiān)測系統(tǒng)和非接觸式過電壓監(jiān)測系統(tǒng)。目前電力系統(tǒng)中，常用的過電壓監(jiān)測系統(tǒng)為接觸式過電壓監(jiān)測系統(tǒng)。接觸式過電壓監(jiān)測系統(tǒng)是在變電站內(nèi)或輸電線路上加裝電容分壓器，通過電容分壓器獲取過電壓信號，經(jīng)同軸電纜將過電壓信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集裝置。

但是，對于超高壓輸電線路和配網(wǎng)輸電線路，一方面，加裝電容分壓器成本高、增加運行維護工作量，另一方面，一旦電容分壓器發(fā)生絕緣故障，將增加過電壓監(jiān)測系統(tǒng)運行風(fēng)險，造成監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括：過電壓監(jiān)測裝置、后臺數(shù)據(jù)處理裝置、相互串聯(lián)的高壓臂電容和低壓臂電容，其中：

所述高壓臂電容包括若干串聯(lián)的陶瓷電容絕緣子，所述高壓臂電容的一端與待測輸電線路電連接、另一端與所述低壓臂電容的一端電連接；

所述低壓臂電容包括一個陶瓷電容絕緣子，所述低壓臂電容的另一端通過塔身接地；

所述過電壓監(jiān)測裝置設(shè)置在所述塔身上，所述過電壓監(jiān)測裝置的輸入端電連接所述低壓臂電容的兩端；

所述過電壓監(jiān)測裝置與所述后臺數(shù)據(jù)處理裝置通信連接。

優(yōu)選地，所述陶瓷電容絕緣子內(nèi)部設(shè)置高壓陶瓷電容器。

優(yōu)選地，所述過電壓裝置包括取電互感器和數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置，其中，

所述取電互感器原繞組的一端連接所述低壓臂電容的一端、另一端接地，所述取電互感器副繞組的一端與所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置的輸入端電連接、另一端接地；所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置的信號輸入端通過信號傳輸線與所述低壓臂電容的一端電連接。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置包括相互電連接的數(shù)據(jù)采集處理器和第一無線傳輸裝置，所述數(shù)據(jù)采集處理器的信號輸入端通過信號傳輸線與所述低壓臂電容的一端連接。

優(yōu)選地，所述后臺數(shù)據(jù)處理裝置包括后臺數(shù)據(jù)處理器、以及與所述第一無線傳輸裝置相匹配的第二無線傳輸裝置。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種輸電線路過電壓監(jiān)測方法，包括：

S001：實時監(jiān)測待測輸電線路的相電壓；

S002：判斷所述相電壓是否為過電壓；若是，執(zhí)行步驟S003；

S003：記錄100ms的相電壓數(shù)據(jù)；

S004：判斷所述相電壓數(shù)據(jù)中的電壓幅值是否有變化；若是，執(zhí)行步驟S005,；若否，返回步驟S003，繼續(xù)記錄100ms的相電壓數(shù)據(jù)；

S005：停止記錄，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送后臺數(shù)據(jù)處理裝置。

本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明實施例提供的一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括：過電壓監(jiān)測裝置、后臺數(shù)據(jù)處理裝置、相互串聯(lián)的高壓臂電容和低壓臂電容，其中：所述高壓臂電容包括若干串聯(lián)的陶瓷電容絕緣子，所述高壓臂電容的一端與待測輸電線路電連接、另一端與所述低壓臂電容的一端電連接；所述低壓臂電容包括一個陶瓷電容絕緣子，所述低壓臂電容的另一端通過塔身接地；所述過電壓監(jiān)測裝置設(shè)置在所述塔身上，所述過電壓監(jiān)測裝置的輸入端電連接所述低壓臂電容的兩端；所述過電壓監(jiān)測裝置與所述后臺數(shù)據(jù)處理裝置通信連接。利用陶瓷電容絕緣子絕緣強度高、機械性能好、價格便宜等優(yōu)點，代替現(xiàn)有絕緣子或直接掛在輸電線路上，同時作為分壓系統(tǒng)實時監(jiān)測待測輸電線路過電壓，完整準(zhǔn)確地記錄過電壓數(shù)據(jù)，從而判斷過電壓種類，能夠為電力系統(tǒng)過電壓抑制動作的快速響應(yīng)及抑制策略的制定提供科學(xué)依據(jù)，為電力系統(tǒng)輸電線路過電壓監(jiān)測提供有效的解決辦法。同時，可用于輸電線路的避雷器狀態(tài)監(jiān)測、故障定位及選線；對指導(dǎo)電力系統(tǒng)設(shè)備的故障檢修、故障查找等具有重要意義。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)的等效電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種輸電線路過電壓監(jiān)測方法的流程示意圖；

圖1-3中，符號表示：1-過電壓監(jiān)測裝置，11-取電互感器，12-數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置，13-信號傳輸線，2-后臺數(shù)據(jù)處理裝置，3-陶瓷電容絕緣子，C1-高壓臂電容，C2-低壓臂電容。

具體實施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

本發(fā)明實施例提供一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)，參見圖1和圖2，包括：過電壓監(jiān)測裝置1、后臺數(shù)據(jù)處理裝置2、相互串聯(lián)的高壓臂電容C1和低壓臂電容C2。

所述高壓臂電容C1的一端與待測輸電線路電連接、另一端與所述低壓臂電容C2的一端電連接，所述低壓臂電容C2的另一端通過塔身接地。

如圖1所示，所述高壓臂電容C1包括若干串聯(lián)的陶瓷電容絕緣子3，所述低壓臂電容C2包括一個陶瓷電容絕緣子3。在本發(fā)明實施例中，由若干串聯(lián)的陶瓷電容絕緣子3構(gòu)成的所述高壓臂電容C1與由一個陶瓷電容絕緣子3構(gòu)成的所述低壓臂電容C2構(gòu)成分壓系統(tǒng)，該分壓系統(tǒng)可與輸電線路、塔身直接連接或者直接代替輸電線路絕緣子。在具體實施過程中，由若干串聯(lián)的陶瓷電容絕緣子3構(gòu)成的所述高壓臂電容C1與由一個陶瓷電容絕緣子3構(gòu)成的所述低壓臂電容C2構(gòu)成分壓系統(tǒng)的分壓比為500-3000之間的任意數(shù)值，用戶可根據(jù)實際情況，取500-3000之間的任意數(shù)值。

所述陶瓷電容絕緣子3內(nèi)部設(shè)置高壓陶瓷電容器，高壓陶瓷電容器具有絕緣強度高、體積小、頻率特性好等特點，能利用該特點，將其封裝于絕緣支柱內(nèi)部或制造成高絕緣強度的各式輸電線路陶瓷電容絕緣子，與輸電線路直接相連，構(gòu)成分壓系統(tǒng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)過電壓監(jiān)測和在線取能。在具體實施過程中，所述陶瓷電容絕緣子3包括針式陶瓷電容絕緣子、柱式陶瓷電容絕緣子、懸式陶瓷電容絕緣子、蝴蝶式陶瓷電容絕緣子、瓷橫擔(dān)陶瓷電容絕緣子中的一種或多種的組合。

利用陶瓷電容絕緣子構(gòu)成分壓系統(tǒng)直接與輸電線路相連，分壓系統(tǒng)兼取電及分壓器作用，陶瓷電容絕緣子電容量雖然隨溫度變化會發(fā)生微小變化，但對于輸電線路過電壓監(jiān)測完全滿足要求，可以在輸電線路上大量安裝解決線路過電壓監(jiān)測的難題，為研究輸電線路過電壓與絕緣配合及過電壓的傳播特性提供真實的數(shù)據(jù)。

所述過電壓監(jiān)測裝置1設(shè)置在所述塔身上，所述過電壓監(jiān)測裝置1的輸入端電連接所述低壓臂電容C2的兩端，所述過電壓監(jiān)測裝置1與所述后臺數(shù)據(jù)處理裝置2通信連接。所述過電壓監(jiān)測裝置1用于檢測待測輸電線路的過電壓情況，并將待測輸電線路的過電壓數(shù)據(jù)發(fā)送給所述后臺數(shù)據(jù)處理裝置2。

在本發(fā)明實施例中，所述過電壓裝置1包括取電互感器11和數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置12。

所述取電互感器11原繞組的一端連接所述低壓臂電容C2的一端、另一端接地，所述取電互感器11副繞組的一端與所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置12的輸入端電連接、另一端接地。所述取電互感器將分壓系統(tǒng)獲得的高壓交流電轉(zhuǎn)為低壓直流電，所述低壓直流電用于給所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置12供電，使所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置12不需要再配備供電電源。

所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置12的信號輸入端通過信號傳輸線13與所述低壓臂電容C2的一端電連接。在具體實施過程中，所述信號傳輸線13包括同軸電纜，所述同軸電纜含有內(nèi)阻R，如圖2所示，防止振蕩影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在本發(fā)明實施例中，所述數(shù)據(jù)采集處理及傳輸裝置12包括相互電連接的數(shù)據(jù)采集處理器和第一無線傳輸裝置，所述數(shù)據(jù)采集處理器的信號輸入端通過信號傳輸線13與所述低壓臂電容C2的一端電連接。所述數(shù)據(jù)采集處理器用于采集數(shù)據(jù)，所述第一無線傳輸裝置用于將所述數(shù)據(jù)采集處理器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺數(shù)據(jù)處理裝置2。

所述后臺數(shù)據(jù)處理裝置2包括后臺數(shù)據(jù)處理器、以及與所述第一無線傳輸裝置相匹配的第二無線傳輸裝置。所述第二無線傳輸裝置用于接收所述第一無線傳輸裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)，所述后臺數(shù)據(jù)處理器處理獲取的所述數(shù)據(jù)。

在具體實施過程中，所述第一無線傳輸裝置和第二無線傳輸裝置包括相互匹配的GPRS傳輸裝置。

本發(fā)明實施例提供的一種輸電線路過電壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括：過電壓監(jiān)測裝置、后臺數(shù)據(jù)處理裝置、相互串聯(lián)的高壓臂電容和低壓臂電容，其中：所述高壓臂電容包括若干串聯(lián)的陶瓷電容絕緣子，所述高壓臂電容的一端與待測輸電線路電連接、另一端與所述低壓臂電容的一端電連接；所述低壓臂電容包括一個陶瓷電容絕緣子，所述低壓臂電容的另一端通過塔身接地；所述過電壓監(jiān)測裝置設(shè)置在所述塔身上，所述過電壓監(jiān)測裝置的輸入端電連接所述低壓臂電容的兩端；所述過電壓監(jiān)測裝置與所述后臺數(shù)據(jù)處理裝置通信連接。利用陶瓷電容絕緣子絕緣強度高、機械性能好、價格便宜等優(yōu)點，代替現(xiàn)有絕緣子或直接掛在輸電線路上，同時作為分壓系統(tǒng)實時監(jiān)測待測輸電線路過電壓，完整準(zhǔn)確地記錄過電壓數(shù)據(jù)，從而判斷過電壓種類，能夠為電力系統(tǒng)過電壓抑制動作的快速響應(yīng)及抑制策略的制定提供科學(xué)依據(jù)，為電力系統(tǒng)輸電線路過電壓監(jiān)測提供有效的解決辦法。同時，可用于輸電線路的避雷器狀態(tài)監(jiān)測、故障定位及選線；對指導(dǎo)電力系統(tǒng)設(shè)備的故障檢修、故障查找等具有重要意義。

基于相同的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種輸電線路過電壓監(jiān)測方法，參見圖3，包括：

S001：實時監(jiān)測待測輸電線路的相電壓。

將過電壓監(jiān)測裝置連接在所述低壓臂電容C2的兩端，安裝在待測輸電線路鋼塔的塔身上，實施監(jiān)測待測輸電線路的相電壓。

S002：判斷所述相電壓是否為過電壓。若是，執(zhí)行步驟S003。

系統(tǒng)正常運行時，過電壓監(jiān)測裝置檢測到的電壓為系統(tǒng)相電壓當(dāng)檢測到相電壓為時或檢測到相電壓含有500Hz～2kHz的高頻信號時，所述相電壓是過電壓。當(dāng)所述相電壓為過電壓時，執(zhí)行步驟S003。

S003：記錄100ms的相電壓數(shù)據(jù)。

啟動數(shù)據(jù)采集處理器，記錄100ms的相電壓數(shù)據(jù)。

S004：判斷所述相電壓數(shù)據(jù)中的電壓幅值是否有變化。若是，執(zhí)行步驟S005,；若否，返回步驟S003，繼續(xù)記錄100ms的相電壓數(shù)據(jù)。

S005：停止記錄，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送后臺數(shù)據(jù)處理裝置。

當(dāng)停止記錄時，將所述數(shù)據(jù)采集處理器采集的數(shù)據(jù)通過第一無線傳輸裝置發(fā)送給后臺計算機處理系統(tǒng)。本方法能完整準(zhǔn)確地記錄過電壓數(shù)據(jù)，從而判斷過電壓種類，能夠為電力系統(tǒng)過電壓抑制動作的快速響應(yīng)及抑制策略的制定提供科學(xué)依據(jù)，為電力系統(tǒng)輸電線路過電壓監(jiān)測提供有效的解決辦法。同時，可用于輸電線路的避雷器狀態(tài)監(jiān)測、故障定位及選線；對指導(dǎo)電力系統(tǒng)設(shè)備的故障檢修、故障查找等具有重要意義。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里發(fā)明的公開后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。