一种变电站电缆受雷击干扰检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，属于电力系统变电站电磁兼容领域，该装置包括分压电路、电压比较器、电压保持器、A/D转换电路、上位机和计算机，本实用新型专利技术针对雷电冲击对变电站电缆干扰及其它干扰源造成干扰的识别，本装置有效滤除噪声等干扰；所需训练样本少，训练时间短，不存在全局最优解问题，收敛性较好，因而识别率较高；为及时采取有效措施控制和消除二次电缆中的干扰信号提供依据，避免造成与电缆连接的二次设备误操作或设备损坏。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，属于电力系统变电站电磁兼容领域，该装置包括分压电路、电压比较器、电压保持器、A/D转换电路、上位机和计算机，本技术针对雷电冲击对变电站电缆干扰及其它干扰源造成干扰的识别，本装置有效滤除噪声等干扰；所需训练样本少，训练时间短，不存在全局最优解问题，收敛性较好，因而识别率较高；为及时采取有效措施控制和消除二次电缆中的干扰信号提供依据，避免造成与电缆连接的二次设备误操作或设备损坏。【专利说明】—种变电站电缆受雷击干扰检测装置
本技术属于电力系统变电站电磁兼容领域，具体涉及一种变电站电缆受雷击干扰检测装置。
技术介绍
当前我国电力系统正朝着高电压、大容量、智能化方向发展。而变电站作为电力系统输配电的集结点，在有限的空间内汇集了众多如断路器、互感器、避雷器等一次设备及数据采集系统、通信系统、继电保护系统等二次设备，电磁环境复杂，电力系统中变电站的电磁兼容问题成为确保电力系统安全可靠运行的一个重要因素。随着变电站综合自动化技术日益提高，二次设备的微型化、数字化、网络化，也增加了二次设备对电磁干扰的敏感性。尤其是变电站采用分层分布式的保护和控制系统后，一些二次设备被直接下放到变电站高压开关场内，由于一次系统趋向于高压大容量运行，反过来会对二次回路产生更加强烈的电磁干扰，造成二次设备误操作或设备损坏，进而影响到电力系统的安全运行，对电网安全构成严重的威胁。在国家电力调度通信中心，主编的《电力系统继电保护典型故障分析》中有215个事故案例，其中因二次系统问题引起的保护不正确动作有92次，占42%，二次电缆实际上构成了变电站安全运行的主要隐患。雷击、开关操作、系统短路故障等产生的瞬态电磁场会通过二次电缆在下放的二次设备端口产生干扰电压和电流，严重时影响二次设备的正常工作，甚至威胁整个系统的安全运行。而雷击作为唯一的自然干扰源，其特点是冲击电流大，放电瞬间电流峰值可达几十?几百千安，雷电流变化梯度大，且整个放电过程不会超过60 μ S0只有快速、准确识别二次电缆雷电干扰，才能采取有效措施控制和消除二次设备中的干扰信号，以提高二次设备的抗干扰能力，满足人们对系统运行安全、电能质量及供电可靠性的要求；因此，最优化方式为故障时过剩功率提供路径并同时稳定直流母线电压的研究工作显得极其重要。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，以达到快速、准确检测干扰信类型的目的。一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，包括分压电路、电压比较器、电压保持器、A/D转换电路、上位机和计算机，其中，分压电路输出端连接电压比较器的输入端和A/D转换电路的一路输入端，电压比较器的输出端连接电压保持器的输入端，电压保持器的输出端连接A/D转换电路的另一路输入端，A/D转换电路的输出端连接上位机的输入端，上位机的输出端连接计算机的输入端。所述的分压电路包括第一电阻、第二电阻和稳压二极管，所述的第一电阻的一端作为变电站电缆受雷击干扰检测装置的输入端，第一电阻的另一端同时连接第二电阻的一端、稳压二极管的阴极和电压比较器的输入端，第二电阻的另一端连接二极管的阳极，并接地。本技术优点:本技术一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，针对雷电冲击对变电站电缆干扰及其它干扰源造成干扰的识别，提出了一种利用H-S变换技术提取干扰电压信号的各频段能量和最值及其对应的特征频率，相对于以往用小波包提取特征值，H-S变换能有效滤除噪声等干扰；通过支持向量机实现对干扰源类型及干扰方式自动识别，与神经网络相比，所需训练样本少，训练时间短，不存在全局最优解问题，收敛性较好，因而识别率较高；为及时采取有效措施控制和消除二次电缆中的干扰信号提供依据，避免造成与电缆连接的二次设备误操作或设备损坏。【专利附图】【附图说明】图1是本技术一种实施例的整体装置结构框图；图2是本技术一种实施例的分压电路、电压比较器、电压保持器和A/D转换电路装置电路原理图；图3是本技术一种实施例的标准雷电冲击压波形图；图4是本技术一种实施例的感应雷击电缆末端芯线电压时域波形图；图5是本技术一种实施例的雷击电压互感器电压干扰信号时，电缆末端芯线电压时域波形图；图6是本技术一种实施例的雷击地网电压干扰信号时，电缆末端电压时域波形图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术一种实施例做进一步说明。如图1和图2所示，一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，包括分压电路、电压比较器、电压保持器、A/D转换电路、上位机和计算机，本技术实施例中，A/D转换电路采用T0P2812DSP开发板上的A/D转换模块，上位机采用CCS3.3软件；所述的数据采集装置包括分压电路1、电压比较器2和电压保持器3，分压电路I输出端连接电压比较器2的输入端和A/D转换电路的输入端31，电压比较器2的输出端连接电压保持器3的输入端，电压保持器3的输出端连接A/D转换电路4内供电电路的输入端，本技术实施例中通过XDS100仿真器送给上位机，该仿真器一端与上位机的USB 口相连，另一端插在T0P2812开发板CPLDJTAG接口上，上位机的输出端连接计算机的输入端。如图2所示，分压电路I包括一个IkQ电阻、一个10Ω电阻和IN47273V0.5w型稳定二极管DW，所述的IkQ电阻的一端作为变电站电缆受雷击干扰检测装置的输入端，IkQ电阻的另一端同时连接10Ω电阻的一端、稳压二极管DW的阴极和电压比较器的输入端，10 Ω电阻的另一端连接二极管的阳极，并接地。电压比较器2和电压保持器3内部均采用放大器。本技术实施例中，如图3所示，为峰值为400KV标准雷电冲击电压波形，波头时间1.2 μ S，半峰时间50 μ S。当变电站二次电缆电压信号超过0.15倍的Ur (Ur为系统稳定运行时电缆上电压)时，启动安装在电缆与二次设备连接端口处的Τ0Ρ2812高速数据采集设备，对变电站电缆线路上的干扰电压信号进行采样记录，采样频率为10MHz，采样点数为600点。标记为h(t)，将采集到的数据通过XDS100仿真器送到上位机中。 图4?图6为不同干扰方式下，采集到数据时域波形。雷电冲击通常为一单极性脉冲波，由雷击造成电缆上的干扰电压信号为高频振荡的衰减波，从图中可以看出，本装置有效滤除噪声等干扰。【权利要求】1.一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，其特征在于，包括分压电路、电压比较器、电压保持器、A/D转换电路、上位机和计算机，其中，分压电路输出端连接电压比较器的输入端和A/D转换电路的一路输入端，电压比较器的输出端连接电压保持器的输入端，电压保持器的输出端连接A/D转换电路的另一路输入端，A/D转换电路的输出端连接上位机的输入端，上位机的输出端连接计算机的输入端。2.根据权利要求1所述的变电站电缆受雷击干扰检测装置，其特征在于，所述的分压电路包括第一电阻、第二电阻和稳压二极管，所述的第一电阻的一端作为变电站电缆受雷击干扰检测装置的输入端，第一电阻的另一端同时连接第二电阻的一端、稳压二极管的阴极和电压比较器的输入端，第二电阻的另一端连接二极管的阳极，并接地。【文档编号】G01R31/00GK203688680SQ201320本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站电缆受雷击干扰检测装置，其特征在于，包括分压电路、电压比较器、电压保持器、A/D转换电路、上位机和计算机，其中，分压电路输出端连接电压比较器的输入端和A/D转换电路的一路输入端，电压比较器的输出端连接电压保持器的输入端，电压保持器的输出端连接A/D转换电路的另一路输入端，A/D转换电路的输出端连接上位机的输入端，上位机的输出端连接计算机的输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林莘，李冰，曹辰，吴冠男，王飞鸣，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21