暂态过电压监测设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电力系统中的电压监测设备，具体地，涉及一种暂态过电压监测 设备。
【背景技术】
[0002] 暂态现象表现为从一个稳定的状态过度到另外一个状态，也可以说是系统从一种 能量分配方式变化为另一种能量分配方式。在电力系统中，最主要的引起暂态现象的扰动 是投切断路器或者一个开关装置、短路、接地故障或者雷击。电力系统过电压是电力系统在 特定条件下所出现的超过正常工作电压的异常电压升高的暂态现象。电力系统过电压的类 型从根本的产生根源来说，可以分为两大类型，即外部过电压和内部过电压。
[0003] 国外过电压在线监测系统一般采用分散式结构，即前置智能化过电压在线采集 器。国外过电压在线监测采集器具有多个串行接口，多个过电压在线采集器通过以太网连 到1台PC机或专用处理器上，实现对多条母线电压的监测。利用后台机的管理分析软件， 进行数据的分析与显示。
[0004] 国内过电压在线监测系统多采用集中式结构，即通过屏蔽电缆将被测信号引入系 统主机，然后由主机进行集中循环检测和数据处理。集中式过电压在线检测装置一般采用 分层式结构，管理层一般采用PC系列计算机，主要完成数据的存储、分析、处理、显示，以及 数据采集层的定时互检和对时等。但这种设计受硬件配置的限制，采样频率不高，分辨率一 般为12位，同时容易产生数据传输的瓶颈效应，不利于故障信息的及时传输和处理。
[0005] 经检索，中国实用新型专利CN203149025U，该实用新型公开了一种暂态过电压监 测系统，外接母线，包括高压脉冲分压器、衰减器、前置信号处理电路、数据采集卡和计算 机，其中：所述高压脉冲分压器、衰减器、前置信号处理电路、数据采集卡和计算机依次连 接；所述高压脉冲分压器连接母线并接地。
[0006] 现有的暂态过电压监测系统存在这样或那样的不足，诸如：不能解决大容量数据 存储与传输问题、没有具有可靠和完善的通信功能，数据采集速率和频率响应等满足不了 现有技术的要求。 【实用新型内容】
[0007] 针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种暂态过电压监测设备，能 解决上述现有技术存在的问题。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0009] 一种暂态过电压监测设备，包括弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器、信号调理电路、 数据采集模块和计算机；其中：在变电站三相母线上分别安装一只弱阻尼等电位屏蔽式电 容分压器，从弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器低压臂得到的电压信号通过同轴电缆传输到 信号调理电路；所述信号调理电路连接数据采集模块，并将电压信号调理为适合数据采集 模块的信号；所述数据采集模块对信号调理电路调理后的电压信号进行多通道同步A/D转 换，经过转换的数字信号通过通信接口进入计算机。
[0010] 优选的，所述弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器包括高压臂、低压臂，高压臂采用聚 苯乙烯电容器，低压臂采用多个脉冲电容器同轴并联而成，脉冲电容器同轴放置在金属圆 柱容器。弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器具有良好的高低频响应，能满足内外过电压监测 需要。为减小振荡，在高压臂末端串联阻尼电阻R1，在分压器输出端需串联匹配电阻R2。 [0011] 更优选的，所述高压臂末端连接处设有环氧树脂，作为高压臂末端对地的绝缘。
[0012] 更优选的，所述弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器的分压比k = 200:1。
[0013] 优选的，所述数据采集模块，采用4通道PCI数据采集卡，最高采样率20MSps，并采 用PCI总线方式与计算机之间进行数据传输。
[0014] 优选的，所述计算机设有SDRAM存储器，SDRAM存储器用于存储数据采集模块采集 的信号，同时，SDRAM存储器连接FPGA逻辑控制电路，通过FPGA逻辑控制电路控制数据的 存储或处理。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
[0016] 1)、本实用新型从变电站现场的互感器二次侧获取过电压信号，一方面使得监测 设备与一次设备没有直接的电气联系，从而不会影响到设备和人员的安全，也不会影响电 力系统的正常运行，另一方面也节省了设备投资；选择了高速同步数据采集卡，采集异常情 况下的系统电压状况，监控电网电压质量；并采用PCI总线方式，同时进行了较充分的抗干 扰设计，具有较高的数据采集速率和频率响应，以及可靠的通信功能，保证了对过电压信号 的可靠监测以及设备的可靠工作。
[0017] 2)本实用新型有效减少暂时过电压对电力系统和设备造成的危害，提高电力系统 供电质量和安全可靠性。
【附图说明】
[0018] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特 征、目的和优点将会变得更明显：
[0019] 图1为本实用新型一较优实施例的设备结构示意图；
[0020] 图2为本实用新型一较优实施例的弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器结构原理图；
[0021] 图中：弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器1、信号调理电路2、数据采集模块3和计算 机4。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的 技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领 域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。 这些都属于本实用新型的保护范围。
[0023] 如图1所示，为本实用新型的暂态过电压监测设备的一实施例结构框图，该设备 包括弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器1、信号调理电路2、数据采集模块3和计算机4 ;在变 电站三相母线上分别安装一只弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器1，从弱阻尼等电位屏蔽式 电容分压器1低压臂得到的电压信号通过同轴电缆传输到信号调理电路2。所述信号调理 电路2,将电压信号调理为适合于数据采集模块3的信号；所述数据采集模块3,对信号调理 电路2调理后的电压信号进行多通道同步A/D转换，经过转换的数字信号通过通信接口进 入计算机4。
[0024] 如图2所示，作为一个优选实施方式，弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器1包括高压 臂、低压臂，高压臂采用聚苯乙烯电容器Cl，低压臂采用多个脉冲电容器C2同轴并联而成， 脉冲电容器同轴放置在金属圆柱容器中。弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器1具有良好的高 低