一种高压电网过电压在线监测装置的制作方法

本实用新型涉及高压监测领域，更具体地说，涉及一种高压电网过电压在线监测装置。

背景技术：

随着我国超高压大电网的迅速建设与发展，内部过电压对电网安全运行的影响日益显著。电力系统中的过电压类型多种多样，其产生原因和危害也各不相同，外部过电压主要指大气过电压，其波头陡、幅值高，是造成电力系统绝缘事故的主要原因之一。内部过电压虽然幅值不是很高，但其持续时间较长同样对电气设备的绝缘构成严重的威胁。通过过电压在线监测系统，了解事故发生前后过电压的情况和发生过程中其对电网电压的影响的准确资料，为技术人员分析事故原因提供可靠依据。

传统的过电压测量记录仪器无法承担过电压的在线监测任务，是因为它们捕捉内过电压瞬态波形的同步能力很弱，测量精度或频率响应差。现有的自动进行监测与数据处理过电压在线监测装置主要集中在对配电网过电压的监测，过电压监测领域中常用高压分压器来获取电压信号，高压分压器结构简单，测量精度较高，暂态响应特性好，但是，当要求分压器并联于电压等级较高的系统时，存在可靠性差、发热较高和阻抗匹配差等一系列问题，并且现有装置对于过电压信号的处理能力有限，不能够准确实时的将过电压信号通知工作人员，也不能够远程进行系统的监控。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高压电网过电压在线监测装置，该过电压在线监测装置可以有效的解决现有装置无法实时准确的进行监测、数据处理能力不足、远程监控不方便以及预警能力不足等问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高压电网过电压在线监测装置，包括电压检测装置，所述电压检测装置包括电容式套管和电压传感器，所述电容式套管的输出端与所述电压传感器的输入端电连接，所述电压检测装置的输出端通过光导纤维隔离传输器分别与信号调理电路和触发电路的输入端电连接，所述信号调理电路和触发电路的输出端均与数据采集单元的输入端电连接，所述数据采集单元的信号输出端与微机系统的信号输入端电连接，所述微机系统的信号输出端与声光报警装置和网络服务器连接；还包括不间断电源，所述不间断电源分别为数据采集单元和微机系统提供电源，所述不间断电源通过隔离变压器与光导纤维隔离传输器电连接。

优选的，所述数据采集单元采用数据采集卡。

优选的，所述信号调理电路包括电压跟随器和有源低通滤波电路，所述电压跟随器的输出端与有源低通滤波电路的输入端连接。

优选的，所述微机系统为工控机。

优选的，所述工控机具有网络通信模块。

根据上述的技术方案，可以知道，在本实用新型中通过设置于变压器输出端上的电容式套管和电压传感器作为过电压信号获取设备，使得该系统的安装无需额外增加一次设备的投入，施工难度大大减小，安装更加简便安全，同时，电压传感器获取到的电压信号通过光导纤维隔离传输器传送给信号调理电路和触发电路，光导纤维隔离传输器使分压器低压臂上的电压信号经过电光转换器、良绝缘体的光导纤维、光电转换器再恢复成电压信号，以达到对高压电容分压器接地点可能产生的瞬时高电位(对无穷远的大地面言)的隔离，达到了非常好的隔离效果，提高了系统的安全性；而且该实用新型采用专门的触发电路来实现数据采集单元的触发，具有更高的灵敏度和频率响应特性，实现了对电网过电压信号的实时采集，满足监测电力系统外部过电压和内部过电压的要求；最后由于具有微机系统、声光报警装置和网络服务器，微机系统检测到高压电网中的过电压时，控制声光报警装置发出报警，可以有效的提醒工作人员，同时可将过电压信号上传到网络服务器中，远端的工作人员通过访问网络服务器，可以实现远程的状态监控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的组成结构框图；

图2为本实用新型中信号调理电路的电路原理图；

其中，附图中标记如下：

1-不间断电源，2-电压检测装置，21-电容式套管，22-电压传感器，3-隔离变压器，4-光导纤维隔离传输器，5-信号调理电路，51-电压跟随器，52-有源低通滤波电路，6-触发电路，7-数据采集单元，8-微机系统，9-声光报警装置，10-网络服务器。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种高压电网过电压在线监测装置，该过电压在线监测装置可以有效的解决现有装置无法实时准确的进行监测、数据处理能力不足、远程监控不方便以及预警能力不足等问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，图1为本实用新型的组成结构框图，图2为本实用新型中信号调理电路5的电路原理图。

在本实用新型的一个具体实施例中，一种高压电网过电压在线监测装置，如图1所示，包括电压检测装置2，电压检测装置2包括电容式套管21和电压传感器22，电容式套管21的输出端与电压传感器22的输入端电连接，电容式套管21是目前高压、超高压系统中最常用的套管形式，电压传感器22安装于电容式套管21末屏接近法兰处，直接从电容式套管21的末屏抽头处获取高压母线的过电压信号。

电压检测装置2的输出端通过光导纤维隔离传输器4分别与信号调理电路5和触发电路6的输入端电连接，信号调理电路5和触发电路6的输出端均与数据采集单元7的输入端电连接。光导纤维隔离传输器4获取的电压信号进入信号调理电路5进行处理。信号调理电路5包括电压跟随器51和有源低通滤波电路52，信号通过电压跟随器51阻抗隔离后进入有源低通滤波电路52，滤除混杂在信号中的高频噪声，信号调理电路5的电路原理图如图2所示。

数据采集单元7采用数据采集卡，数据采集卡支持高速的A/D转换，并且具有较高的转换速率保证了数据的采集速度；数据采集单元7的信号输出端与微机系统8的信号输入端电连接，微机系统8的信号输出端与声光报警装置9和网络服务器10连接，其中微机系统8为具有网络通信模块的工控机。

该监测装置还包括不间断电源1，不间断电源1为UPS，不间断电源1分别为数据采集单元7和微机系统8提供电源，不间断电源1通过隔离变压器3与光导纤维隔离传输器4电连接来为其提供电源，保证了监测装置重要器件的供电和可靠工作。

根据上述的技术方案，可以知道，在本实用新型中通过设置于变压器输出端上的电容式套管21和电压传感器22作为过电压信号获取设备，使得该系统的安装无需额外增加一次设备的投入，施工难度大大减小，安装更加简便安全，同时，电压传感器22获取到的电压信号通过光导纤维隔离传输器4传送给信号调理电路5和触发电路6，光导纤维隔离传输器4使分压器低压臂上的电压信号经过电光转换器、良绝缘体的光导纤维、光电转换器再恢复成电压信号，以达到对高压电容分压器接地点可能产生的瞬时高电位(对无穷远的大地面言)的隔离，达到了非常好的隔离效果，提高了系统的安全性；而且该实用新型采用专门的触发电路6来实现数据采集单元7的触发，具有更高的灵敏度和频率响应特性，实现了对电网过电压信号的实时采集，满足监测电力系统外部过电压和内部过电压的要求；最后由于具有微机系统8、声光报警装置9和网络服务器10，微机系统8检测到高压电网中的过电压时，控制声光报警装置9发出报警，可以有效的提醒工作人员，同时可将过电压信号上传到网络服务器10中，远端的工作人员通过访问网络服务器10，可以实现远程的状态监控。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。