一種換流站直流場中性母線避雷器帶電分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及直流系統(tǒng)調(diào)試及帶電監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及本實(shí)用新型涉及直流系統(tǒng)調(diào)試及帶電監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國社會經(jīng)濟(jì)的騰飛和科技的不斷進(jìn)步，整個(gè)社會對電能的需求越來越大，因此電網(wǎng)規(guī)模不斷的擴(kuò)大。然而中國能源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在嚴(yán)重不對稱的問題，東部和南部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)能源少，西部能源豐富但經(jīng)濟(jì)較落后，因此將西部能源有效的輸送到東部和南部，有助于國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。高電壓直流輸電技術(shù)因其在遠(yuǎn)距離大容量輸送中優(yōu)勢明顯，在中國的大地上已有多條超特高壓直流輸電系統(tǒng)投入運(yùn)行。
[0003]中性母線避雷器是高電壓直流輸電技術(shù)中主要的一次電力設(shè)備，避雷器主要用于限制有線路傳來的雷電過電壓或有操作引起的內(nèi)部過電壓，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)設(shè)備之一，它的正常運(yùn)行對保證系統(tǒng)的安全供電起著重要的作用。直流換流站中性母線安裝有沖擊電容器、直流斷路器等一次主設(shè)備，中性母線避雷器主要用于限制中性母線設(shè)備的過電壓。由于直流極對地短路、換流變壓器閥側(cè)套管出口對地適中等情況會在中性母線產(chǎn)生較高過電壓，此時(shí)中性母線避雷器將產(chǎn)生較大能量應(yīng)力，因此中性母線避雷器一般采用多臺并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)中性母線避雷器故障率較高，一方面由于中性母線避雷器需要泄放的能量大；另一方面由于中性母線避雷器并聯(lián)安裝的臺數(shù)多，均流特性控制較困難。但是在現(xiàn)場未安裝中性母線避雷器放電電流監(jiān)視器，無法對每次中性母線避雷器故障電流和能量進(jìn)行分析和預(yù)警，從而嚴(yán)重影響了直流輸電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0004]故現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在調(diào)試和運(yùn)行期間實(shí)時(shí)監(jiān)測避雷器吸收能量和放電電流不均勻性的換流站直流場中性母線避雷器帶電分析裝置。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種換流站直流場中性母線避雷器帶電分析裝置，包括中性母線避雷器；用于連接中性母線避雷器與主設(shè)備的直流中性母線；在直流系統(tǒng)調(diào)試時(shí)直流中性母線產(chǎn)生操作過電壓信號；中性母線避雷器的一次側(cè)與直流中性母線電性連接，操作過電壓信號在流經(jīng)中性母線避雷器后，在中性母線避雷器的接地側(cè)產(chǎn)生放電電流信號；用于變換操作過電壓信號的沖擊分壓器，沖擊分壓器的高壓端與直流中性母線電性連接，在沖擊分壓器的測量端產(chǎn)生變換后的沖擊電壓信號；用于對操作過電壓的輸出信號進(jìn)行多次采樣，獲取采樣的電流數(shù)據(jù)序列的電流采樣模塊，該電流采樣模塊的輸入端與中性母線避雷器的接地回路電性連接；用于對操作過電壓的輸出信號進(jìn)行多次采樣，獲取采樣的電壓數(shù)據(jù)序列的電壓采樣模塊，該電壓采樣模塊的輸入端與沖擊分壓器的測量端電性連接；用于接收并顯示電流數(shù)據(jù)序列、電壓數(shù)據(jù)序列的信息并顯示流經(jīng)中性母線避雷器內(nèi)部能量的能量吸收校核儀；用于接收電流數(shù)據(jù)序列的信息并顯示各臺中性母線避雷器之間的電流分布不均勻系數(shù)的電流不均勻性分析儀。
[0007]所述電流采樣模塊包括霍爾電流傳感器、#1數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、#1中央處理器和#1無線發(fā)射器；霍爾電流傳感器的取樣鉗口鉗在所述中性母線避雷器的接地回路中，霍爾電流傳感器的輸出端通過#1數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置與#1中央處理器的輸入端相連；用于將霍爾電流傳感器對沖擊放電電流信號進(jìn)行多次采樣獲取的電流數(shù)據(jù)序列經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳送至#1中央處理器中央處理器的輸出端與#1無線發(fā)射器的輸入端電性連接；#1無線發(fā)射器用于將獲取的模數(shù)轉(zhuǎn)換后的沖擊放電電流數(shù)據(jù)序列傳送至所述能量吸收校核儀和所述電流不均勻性分析儀。
[0008]所述電壓采樣模塊包括電壓傳感器、#2數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、#2中央處理器和#2無線發(fā)射器；電壓傳感器的取樣探頭串接在所述沖擊分析器的測量端中，電壓傳感器的輸出端通過#2數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置與#2中央處理器的輸入端相連；用于將電壓傳感器對操作過電壓輸出信號進(jìn)行多次采樣獲取的電壓數(shù)據(jù)序列經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳送至#2中央處理器；
[0009]#2中央處理器的輸出端與#2無線發(fā)射器的輸入端電性連接；#2無線發(fā)射器用于將獲取的模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)據(jù)序列傳送至所述能量吸收校核儀和所述電流不均勻性分析儀。
[0010]所述能量吸收校核儀和所述電流不均勻性分析儀均通過無線接收器與所述電壓采樣模塊、所述電流采樣模塊進(jìn)行無線通訊，無線接收器的輸入端分別與#1無線接收器、#2無線接收器的輸出端無線連接，無線接收器的輸出端與所述能量吸收校核儀和所述電流不均勻性分析儀分別相連。
[0011]所述無線接收器、所述#1無線發(fā)射器、所述#2無線發(fā)射器均為無線路由器。
[0012]所述中性母線避雷器為氧化鋅避雷器且由多臺并聯(lián)組成，所述電流采樣模塊以及所述電壓采樣模塊的數(shù)量均與所述中性母線避雷器相同。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]本實(shí)用新型以中性母線氧化鋅避雷器為試驗(yàn)對象，以直流中性母線、沖擊分壓器、霍爾電流傳感器、電壓傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、中央處理器、無線發(fā)射器、無線接收器、能量吸收校核儀和電流不均勻性分析儀為硬件條件，通過電流采樣模塊獲取中性母線避雷器接地回路的電流序列信號以及通過電壓采樣模塊獲取直流中性母線電壓序列信號，通過能量吸收校核儀獲得中性母線避雷器的能量吸收值，判定中性母線避雷器的能量狀態(tài)。判定方法是:當(dāng)中性母線避雷器的能量吸收值E大于避雷器廠家規(guī)定的能量吸收值時(shí)，停止調(diào)試開展停電測試，確定中性母線避雷器設(shè)備狀態(tài)。通過電流不均勻性分析儀顯示流過不同中性母線避雷器放電電流不均勻系數(shù)，判定中性母線避雷器的放電特性。判定方法是:當(dāng)流過不同中性母線避雷器放電電流不均勻系數(shù)大于10%時(shí)，停止調(diào)試，更換放電特性差異較大的避雷器。從而保證直流中性母線避雷器的有效監(jiān)測與保護(hù)，具有直觀、快速、安全等先進(jìn)的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型一種換流站直流場中性母線避雷器帶電分析裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:1_直流中性母線；2_中性母線避雷器；3_沖擊分壓器；4_電流采樣模塊；41-霍爾電流傳感器;42-#1數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置；43-#1無線發(fā)射器;44-#1中央處理器；5-電壓采樣模塊；51_電壓傳感器；52-#2數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置；53-#2無線發(fā)射器；54_#2中央處理器；6_無線接收器；7_能量吸收校核儀；8_電流不均勻性分析儀。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例:
[0018]參閱圖1，一種換流站直流場中性母線避雷器帶電分析裝置。該分析系統(tǒng)包括:用于連接中性母線避雷器與主設(shè)備，在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)將產(chǎn)生操作過電壓信號的直流中性母線1、用于提供流經(jīng)避雷器的放電電流信號以做分析的中性母線避雷器2、用于變換操作過電壓以便電壓傳感器51采取數(shù)據(jù)的沖擊分壓器3、用于采取中性母線避雷器2接地側(cè)的電流信號并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理的電流采樣模塊4、用于采取沖擊分壓器測量端的直流電壓信號并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理的電壓采樣模塊5 ;
[0019]—端分別與電流米樣模塊4、電壓米樣模塊5相連，另一端與能量吸收校核儀7和電流不均勻性分析儀8相連的無線通訊裝置，用于實(shí)現(xiàn)電流采樣模塊4與能量吸收校核儀7、電流不均勻性分析儀8之間以及電壓采樣模塊5與能量吸收校核儀7、電流不均勻性分析儀8之間的通訊的無線接收器6 ;用于接收從無線接收器6總站接收過來的電壓、電流數(shù)據(jù)序列并進(jìn)行相應(yīng)顯示的能量吸收校核儀7和電流不均勻性分析儀8，其中，能量吸收校核儀7接收電壓數(shù)據(jù)序列和電流數(shù)據(jù)序列，并對電壓數(shù)據(jù)序列與電流數(shù)據(jù)序列的乘積求積分，實(shí)現(xiàn)對流經(jīng)中性母線避雷器2的能量吸收值進(jìn)行監(jiān)控，電流不均勻性