本發(fā)明涉及變電站過電壓數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電網(wǎng)過電壓是影響電網(wǎng)輸電線路和變電站設(shè)備運(yùn)行安全的重要隱患，會(huì)對輸電線路和變電站設(shè)備安全造成極大地影響。在不影響變電站安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)監(jiān)測變電站的電壓信號，實(shí)現(xiàn)變電站電壓運(yùn)行狀態(tài)的獲取，便于對變電站設(shè)備進(jìn)行事故分析和絕緣配合。同時(shí)，在大量過電壓數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，變電站過電壓數(shù)據(jù)可以運(yùn)用于過電壓預(yù)警、變電站設(shè)備實(shí)時(shí)性能評估和得出變電站設(shè)備的檢修策略。因此，對變電站設(shè)備進(jìn)行過電壓的監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。進(jìn)而，必須設(shè)計(jì)一種變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對變電站設(shè)備的過電壓信息的實(shí)時(shí)獲取并存儲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)；該系統(tǒng)能應(yīng)用于電壓測量傳感器裝置中。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)，包括一級分壓器傳感器、二次分壓及信號跟蹤裝置、信號采集單元、數(shù)據(jù)傳輸與存儲系統(tǒng)；

所述一級分壓器傳感器連接于變電站的設(shè)備與地線之間；

所述二次分壓及信號跟蹤裝置與一級分壓器傳感器連接，用于獲取變電站的設(shè)備電壓信號，當(dāng)設(shè)備電壓信號超過預(yù)設(shè)的設(shè)備電壓閾值時(shí)，則觸發(fā)信號采集單元自動(dòng)采集超限電壓信號；

所述信號采集單元與二次分壓及信號跟蹤裝置連接，按照預(yù)設(shè)采集頻率將超限電壓信號轉(zhuǎn)換為離散信號；

所述數(shù)據(jù)傳輸與存儲系統(tǒng)與信號采集單元連接，用于傳輸采集得到的離散數(shù)據(jù)信號并存儲。

進(jìn)一步，所述離散數(shù)據(jù)信號傳輸并保存于遠(yuǎn)程MIS系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述一級分壓器傳感器連并聯(lián)連接于變電站的10kV和35kV系統(tǒng)側(cè)各主要設(shè)備。

本發(fā)明還提供了一種變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集方法，具體包括以下步驟：

S1：將一級分壓器傳感器連接于變電站設(shè)備與地線之間；

S2：將二次分壓及信號跟蹤裝置連接于一級分壓器傳感器的輸出端，獲取并跟蹤變電站設(shè)備的電壓信號，當(dāng)設(shè)備電壓超過預(yù)設(shè)的設(shè)備電壓閾值時(shí)，則觸發(fā)信號采集單元；

S3：采集單元按照預(yù)設(shè)頻率采集過電壓信號，得到離散數(shù)據(jù)；

S4：傳輸和存儲采集到的變電站相關(guān)設(shè)備的電壓信號。

進(jìn)一步，所述一級分壓器為電容分壓器或阻容分壓器或其他類型電壓傳感器。

進(jìn)一步，所述離散數(shù)據(jù)信號傳輸并保存于遠(yuǎn)程MIS系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述一級分壓器傳感器并聯(lián)連接于變電站的10kV和35kV系統(tǒng)側(cè)各主要設(shè)備。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的變電站設(shè)備過電壓信號綜合采集系統(tǒng)通過設(shè)置于變電站設(shè)備上的一級分壓器傳感器，采集變電站不同設(shè)備的過電壓信息；從不同的變電站設(shè)備的節(jié)點(diǎn)接出分壓器測量設(shè)備的過電壓信息，能夠更加精確、系統(tǒng)地對變電站的不同設(shè)備進(jìn)行過電壓防護(hù)，保證變電站設(shè)備的安全運(yùn)行。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

本發(fā)明的附圖說明如下。

圖1為發(fā)明變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為發(fā)明變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)在變電站中接入位置的一次接線拓?fù)鋱D。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供的變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)，包括一級分壓器傳感器、二次分壓及信號跟蹤裝置、信號采集單元、數(shù)據(jù)傳輸與存儲系統(tǒng)；

所述一級分壓器傳感器連接于變電站35kV或者10kV設(shè)備(比如母線、變壓器、進(jìn)出線、電抗器等)與地線之間；分壓器不僅僅限于某種特定類型，分壓器可以是電容、阻容等類型，也可以是其他類型電壓傳感器?？梢愿鶕?jù)變電站設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)選擇不同類型的分壓器，使得分壓器測得的變電站設(shè)備的電壓信號更快速、更精確。

所述二次分壓及信號跟蹤裝置，用于進(jìn)一步降低變電站設(shè)備電壓信號以適配信號采集單元的電壓采集最大值，當(dāng)設(shè)備電壓超過預(yù)設(shè)的設(shè)備電壓閾值時(shí)，則觸發(fā)信號采集單元，自動(dòng)采集超限電壓信號；此裝置不僅僅有二次分壓的功能，還兼具觸發(fā)電路，具有觸發(fā)后續(xù)信號采集單元的功能。在這個(gè)過程中，需要在觸發(fā)電路中設(shè)置變電站設(shè)備的電壓閾值，以配合觸發(fā)功能的實(shí)現(xiàn)。

所述信號采集單元，按照一定的采集頻率將模擬的電壓信號轉(zhuǎn)換為離散信號，具有A/D功能。采樣裝置的采樣頻率需要根據(jù)工頻電壓頻率和過電壓等效頻率進(jìn)行設(shè)定，此頻率設(shè)定的最小值必須保持對等效頻率最高的過電壓(比如雷電過電壓)信號采集后得到的數(shù)據(jù)不失真。可以設(shè)定具有一定裕度的采樣頻率，比如采樣頻率設(shè)為10MHz、20MHz等等。采樣頻率越高就會(huì)越真實(shí)的反應(yīng)過電壓的實(shí)際波形，同時(shí)也會(huì)采集到更多的過電壓數(shù)據(jù)，需要更大容量的存儲設(shè)備進(jìn)行存儲。

所述數(shù)據(jù)傳輸與存儲系統(tǒng)，將采集得到的離散數(shù)據(jù)信號傳輸并保存于MIS系統(tǒng)。

變電站的相關(guān)設(shè)備都要設(shè)置節(jié)點(diǎn)直接與系統(tǒng)采集裝置的一級分壓器傳感器相連，綜合采集系統(tǒng)同時(shí)采集變電站不同設(shè)備的過電壓信息；變電站設(shè)備的過電壓信號采集節(jié)點(diǎn)的配置原則可以描述如下：變電站的并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、電壓互感器(PT)和避雷器(MOA)等高壓端接電壓傳感器，且電壓傳感器離這些設(shè)備越近越好；變電站的站用變壓器低壓(35kV和10kV)側(cè)接電壓傳感器，且電壓傳感器距離站用變壓器越近越好；變電站的負(fù)荷出線首端也要接電壓傳感器，且傳感器的位置應(yīng)該距離相應(yīng)的母線越近越好；不僅每條母線都要設(shè)置電壓傳感器，而且分段母線每段也要設(shè)置電壓傳感器，具體位置根據(jù)變電站其他設(shè)備配置的電壓傳感器決定，原則上是距離這些電壓傳感器越遠(yuǎn)越好。

本實(shí)施例還提供了一種變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集方法，具體包括以下步驟：

S1：將一級分壓器傳感器連接于變電站35kV或者10kV進(jìn)設(shè)備(比如母線、變壓器、進(jìn)出線、電抗器等)與地線之間；

S2：將二次分壓及信號跟蹤裝置連接于一級分壓器傳感器的輸出端，獲取并跟蹤變電站設(shè)備的電壓信號，當(dāng)設(shè)備電壓超過預(yù)設(shè)的設(shè)備電壓閾值時(shí)，則觸發(fā)信號采集單元；

S3：采集單元按照一定頻率采集過電壓信號，得到離散數(shù)據(jù)；

S4：傳輸和存儲采集到的變電站相關(guān)設(shè)備的電壓信號。

所述變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的分壓器不局限于某一種特定分壓器，根據(jù)實(shí)際工程的需要，可以是電容分壓器、阻容分壓器等不同特點(diǎn)的分壓器，也可以是其他類型電壓傳感器。

所述采集系統(tǒng)的信號采集單元的采集頻率也不是提前確定的某個(gè)特殊頻率，而是能保證采樣要求的任何頻率，也就是本系統(tǒng)的采樣頻率是在一定的頻率帶寬中取值。

本實(shí)施例提供的信號采集單元、數(shù)據(jù)存儲和遠(yuǎn)程MIS系統(tǒng)等后臺檢測系統(tǒng)開機(jī)自動(dòng)運(yùn)行過電壓數(shù)據(jù)采集程序，一旦電壓幅值超過設(shè)定的閾值觸發(fā)電路，系統(tǒng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并傳輸存儲，并自動(dòng)準(zhǔn)備下一次的過電壓觸發(fā)采集。

圖2為發(fā)明變電站設(shè)備過電壓數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)在變電站中接入位置的一次接線拓?fù)鋱D，由于變電站的設(shè)備之間有一定距離，導(dǎo)致設(shè)備受到的過電壓暫態(tài)過程不相同，所以本發(fā)明在不同的變電站設(shè)備連接線上都設(shè)有節(jié)點(diǎn)，如圖2中的P1—P4、T1—T4、C1—C2、B1—B6和L1—L10節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)引出線連接于過電壓檢測裝置的一級分壓器，進(jìn)而采集變電站所有設(shè)備的過電壓信息，達(dá)到對各個(gè)設(shè)備的過電壓數(shù)據(jù)采集，進(jìn)一步進(jìn)行過電壓防護(hù)。

在圖2中，L1—L10點(diǎn)引出的采集裝置是對變電站出線進(jìn)行過電壓數(shù)據(jù)的采集，P1—P4點(diǎn)引出的采集裝置是對變電站PT進(jìn)行過電壓數(shù)據(jù)的采集，T1—T4點(diǎn)引出的采集裝置是對變電站變壓器35kV端和10kV端進(jìn)行過電壓數(shù)據(jù)的采集，B1—B6點(diǎn)引出的采集裝置是對變電站相應(yīng)母線進(jìn)行過電壓數(shù)據(jù)的采集，C1—C2點(diǎn)引出的采集裝置是對變電站并聯(lián)電容器進(jìn)行過電壓數(shù)據(jù)的采集。這些節(jié)點(diǎn)的配置原則如下：變電站的并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、電壓互感器(PT)和避雷器(MOA)等高壓端接電壓傳感器，且電壓傳感器離這些設(shè)備越近越好；變電站的站用變壓器低壓(35kV和10kV)側(cè)接電壓傳感器，且電壓傳感器距離站用變壓器越近越好；變電站的負(fù)荷出線首端也要接電壓傳感器，且傳感器的位置應(yīng)該距離相應(yīng)的母線越近越好；不僅每條母線都要設(shè)置電壓傳感器，而且分段母線每段也要設(shè)置電壓傳感器，具體位置根據(jù)變電站其他設(shè)備配置的電壓傳感器決定，原則上是距離這些電壓傳感器越遠(yuǎn)越好。

本實(shí)施例提供的變電站設(shè)備過電壓信號綜合采集系統(tǒng)，綜合采集系統(tǒng)同時(shí)采集變電站不同設(shè)備的過電壓信息；變電站設(shè)備的過電壓信號采集節(jié)點(diǎn)的配置原則可以描述如下：變電站的并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、電壓互感器(PT)和避雷器(MOA)等高壓端接電壓傳感器，且電壓傳感器距離這些設(shè)備越近越好；變電站的站用變壓器低壓(35kV和10kV)側(cè)接電壓傳感器，且電壓傳感器距離站用變壓器越近越好；變電站的負(fù)荷出線首端也要接電壓傳感器，且傳感器的位置應(yīng)該距離相應(yīng)的母線越近越好；不僅每條母線都要設(shè)置電壓傳感器，而且分段母線每段也要設(shè)置電壓傳感器，具體位置根據(jù)變電站其他設(shè)備配置的電壓傳感器決定，原則上是距離這些電壓傳感器越遠(yuǎn)越好。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)中。