本发明专利技术公开了一种用于GIS雷电侵入过电压的监测装置，包括依次相连的电压采集模块、数据传输模块和数据采集存储模块，电压采集模块包括接触端子、低压分压电容、弱阻尼分压器、放大器、信号发送单元和电源模块，接触端子安装在GIS套管外壁上的绝缘子处，低压分压电容一端与接触端子相连，弱阻尼分压器和低压分压电容并联连接，且低压分压电容的分压输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端则与信号发送单元相连，所述信号发送单元通过数据传输模块和数据采集存储模块相连，电源模块的电源输出端分别与放大器、信号发送单元相连。本发明专利技术能够有效检测高频段的GIS雷电侵入过电压，具有采集精度高、稳定性好、抗干扰能力强的优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于GIS雷电侵入过电压的监测装置，包括依次相连的电压采集模块、数据传输模块和数据采集存储模块，电压采集模块包括接触端子、低压分压电容、弱阻尼分压器、放大器、信号发送单元和电源模块，接触端子安装在GIS套管外壁上的绝缘子处，低压分压电容一端与接触端子相连，弱阻尼分压器和低压分压电容并联连接，且低压分压电容的分压输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端则与信号发送单元相连，所述信号发送单元通过数据传输模块和数据采集存储模块相连，电源模块的电源输出端分别与放大器、信号发送单元相连。本专利技术能够有效检测高频段的GIS雷电侵入过电压，具有采集精度高、稳定性好、抗干扰能力强的优点。【专利说明】-种用于GIS雷电侵入过电压的监测装置
本专利技术涉及电力工程
，具体涉及一种用于GIS雷电侵入过电压的监测装 置，适用于110kV及以上变电站GIS雷电侵入过电压波形的实时监测和记录。
技术介绍
全封闭气体绝缘变电站（GIS)具有可靠性高、维护量小、不易受外界环境影响等优 点，近几十年来得到了越来越广泛的应用。造成GIS设备故障的原因较多，电力系统出现的 雷电侵入过电压是造成设备绝缘损害的主要原因之一，严重威胁着电力系统的稳定运行。 为了掌握雷电侵入过电压特性和及时查找故障原因以及提出有针对性的抑制措施，有必要 对雷电侵入过电压进行监测，记录实时波形。但是，由于雷电侵入过电压和操作过电压在波 形的时域特性和频域特性上差别较大，前者的主要频率段在1MHz以上。现有的电力系统故 障录波仪高采样率部分的频率大多处于几kHz到十几kHz，远远达不到实时监测和记录雷 电侵入过电压波形的要求，因此对于GIS而言，如何实现GIS雷电侵入过电压的监测，已经 成为一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：针对上述现有技术的缺陷，提供一种能够有效检测 高频段的GIS雷电侵入过电压、采集精度高、稳定性好、抗干扰能力强的用于GIS雷电侵入 过电压的监测装置。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为： 一种用于GIS雷电侵入过电压的监测装置，包括依次相连的电压采集模块、数据传输 模块和数据采集存储模块，所述电压采集模块包括接触端子、低压分压电容、弱阻尼分压 器、放大器、信号发送单元和电源模块，所述接触端子安装在GIS套管外壁上的绝缘子处， 所述低压分压电容一端与接触端子相连，所述弱阻尼分压器和低压分压电容并联连接，且 所述低压分压电容的分压输出端与放大器的输入端相连，所述放大器的输出端则与信号发 送单元相连，所述信号发送单元通过数据传输模块和数据采集存储模块相连，所述电源模 块的电源输出端分别与放大器、信号发送单元相连。 优选地，所述弱阻尼分压器包括第一电容C3、第二电容C4、第一电阻1^和第二电阻 R2，所述第一电容C3、第一电阻&之间并联连接构成第一分压支路，所述第二电容C 4、第二电 阻R2之间并联连接构成第二分压支路，所述第一分压支路和第二分压支路串联连接，所述 第一分压支路或者第二分压支路的两端作为低压分压电容的分压输出端。 优选地，所述信号发送单元为电光信号转换器，所述数据传输模块包括光纤和光 电信号转换器，所述信号发送单元的光输出端通过光纤和光电信号转换器的光输入端相 连，所述光电信号转换器的输出端与数据采集存储模块相连。 优选地，所述电源模块包括直流电源、隔离变压器和同轴电缆，所述隔离变压器的 一次端通过同轴电缆与外部电源相连，所述隔离变压器的二次端与直流电源相连，所述直 流电源的电源输出端分别与放大器、信号发送单元相连。 优选地，所述数据采集存储模块包括数字示波器、数据采集器、存储器和用于为数 据采集器提供数据采样时钟的时钟电路，所述数字示波器的输入端与数据传输模块相连， 所述数据采集器分别与数字示波器、存储器、时钟电路相连。 优选地，所述时钟电路为GPS接收器。 本专利技术用于GIS雷电侵入过电压的监测装置具有下述优点：本专利技术包括依次相连 的电压采集模块、数据传输模块和数据采集存储模块，电压采集模块包括接触端子、低压分 压电容、弱阻尼分压器、放大器、信号发送单元和电源模块，接触端子安装在GIS的绝缘子 一侧，低压分压电容一端与接触端子相连，弱阻尼分压器和低压分压电容并联连接，且低压 分压电容的分压输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端则与信号发送单兀相连， 基于该结构的电压采集模块，接触端子和GIS的高压母线之间的GIS的绝缘子等同于高压 分压电容，本实施例通过接触端子安装在GIS的绝缘子一侧，低压分压电容一端与接触端 子相连，从而通过等同的高压分压电容、低压分压电容两者实现对来自高压母线的GIS雷 电侵入过电压进行电容分压，而且根据电容"阻低频、通高频"特性，因此能够有效检测高频 段的GIS雷电侵入过电压，实现对主要频率段在1MHz以上的雷电侵入过电压的检测，满足 实时监测和记录雷电侵入过电压波形的要求，能够自动记录和存储侵入GIS的雷电过电压 波形，对过电压信号进行特征提取和分析，可作为雷电侵入过电压的波形特征指纹库，为雷 电侵入过电压防治提供技术指导，具有采集精度高、稳定性好、抗干扰能力强的优点。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例的基本框架结构示意图。 图2为本专利技术实施例中电压采集模块的电路原理结构示意图。 图3为本专利技术实施例中数据传输模块的原理结构示意图。 图4为本专利技术实施例中数据采集存储模块的原理结构示意图。 图例说明：1、电压采集模块；11、接触端子；12、低压分压电容；13、弱阻尼分压器； 14、放大器；15、信号发送单元；16、电源模块；161、直流电源；162、隔离变压器；163、同轴电 缆；2、数据传输模块；21、光纤；22、光电信号转换器；3、数据采集存储模块；31、数字示波 器；32、数据采集器；33、存储器；34、时钟电路；4、GIS套管；41、绝缘子；42、高压母线；43、 避雷器；44、断路器。 【具体实施方式】 如图1和图2所示，本实施例用于GIS雷电侵入过电压的监测装置包括依次相连 的电压采集模块1、数据传输模块2和数据采集存储模块3,电压采集模块1包括接触端子 11、低压分压电容12、弱阻尼分压器13、放大器14、信号发送单元15和电源模块16,接触端 子11安装在GIS套管4外壁上的绝缘子41处，低压分压电容12 -端与接触端子11相连， 弱阻尼分压器13和低压分压电容12并联连接，且低压分压电容12的分压输出端与放大器 14的输入端相连，放大器14的输出端则与信号发送单元15相连，信号发送单元15通过数 据传输模块2和数据米集存储模块3相连，电源模块16的电源输出端分别与放大器14、信 号发送单元15相连。基于本实施例的电压采集模块1能够有效检测高频段的GIS雷电侵 入过电压，实现对主要频率段在1MHz以上的雷电侵入过电压的检测，满足实时监测和记录 雷电侵入过电压波形的要求，能够自动记录和存储侵入GIS的雷电过电压波形，对过电压 信号进行特征提取和分析，可作为雷电侵入过电压的波形特征指纹库，为雷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于GIS雷电侵入过电压的监测装置，其特征在于：包括依次相连的电压采集模块（1）、数据传输模块（2）和数据采集存储模块（3），所述电压采集模块（1）包括接触端子（11）、低压分压电容（12）、弱阻尼分压器（13）、放大器（14）、信号发送单元（15）和电源模块（16），所述接触端子（11）安装在GIS套管（4）外壁上的绝缘子（41）处，所述低压分压电容（12）一端与接触端子（11）相连，所述弱阻尼分压器（13）和低压分压电容（12）并联连接，且所述低压分压电容（12）的分压输出端与放大器（14）的输入端相连，所述放大器（14）的输出端则与信号发送单元（15）相连，所述信号发送单元（15）通过数据传输模块（2）和数据采集存储模块（3）相连，所述电源模块（16）的电源输出端分别与放大器（14）、信号发送单元（15）相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢耀恒，刘赟，叶会生，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。