[实用新型]基于罗氏线圈的超高压电网过电压监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网过电压监测系统，尤其涉及一种基于罗氏线圈的超高压电网过电压监测系统。 

背景技术

目前，在高电压等级电力系统的运行过程中，发电机、变压器、断路器、GIS等电力设备除了需要承受较高的工作电压外，还会承受由于雷击、故障、谐振或操作等原因引起的系统过电压，严重危害着电力设备的绝缘；可能会造成设备损坏，引起系统停电，造成损失，从而影响电力系统的安全稳定运行，对电力系统的危害极大。因此系统过电压不仅直接决定了设备的绝缘水平，而且还关系到电网的安全可靠运行。尽管系统中安装了大量故障录波装置，但是由于过电压往往幅值高、陡度大、持续时间很短，而故障录波器的扫描频率最大值只有10kHz，每十微秒才有一个数据扫描点，这样宽泛的扫描点是不能记录暂态电压波形的；另外，故障录波器的电压信号通常取自电压互感器，电压互感器由于频响特性的限制而不能准确捕捉过电压发生过程，使得准确分析判断过电压产生的原因变得十分困难。 

国内外对电网过电压展开了大量的研究，其发展速度较快，取得了不少过电压研究成果，例如实验室模拟研究、计算机仿真研究、在线监测等，但是都具有相应的不足：实验室模拟研究的方法由于实验室较实际运行情况简单得多，考虑的因素也比较单一，因此其结果往往无法代表真实现场的情况，具有很大的局限性；计算机仿真研究的方法一定程度上弥补了实验室物理模拟研究的一些缺陷，但该方法无法全面的模拟实际真实的过电压情况，其仿真计算结果只能作为参考；过电压在线监测装置主要在35kV及以下配电网中广泛应用，通常这些过电压在线监测系统较多的采用电阻分压器或电容分压器作为过电压信号获取设备。高电压等级电网中，由于分压器缺乏实际制造经验和长期运行考核，还需要考虑分压器长期并联于系统时的发热问题。同时，在系统中安装分压器，额外增加了系统中一次设备投入，对系统的运行来说，既不经济，也不安全，所以较少采用。还有光学方法测量过电压，这种光纤电压传感器的温度特性较差，测量精度受温度的影响大，这也制约了其在电力系统中的应用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于罗氏线圈的超高压电网过电压监测系统，能够完整准确地记录下故障电压的实际变化过程，从而能够使监测人员有针对性地采取防范措施。 

本发明采用下述技术方案：一种基于罗氏线圈的超高压电网过电压监测系统，包括A相、B相、C相罗氏线圈、A相、B相、C相积分还原电路、A相、B相、C相光电转换装置、信号采集处理单元，所述的A相、B相、C相罗氏线圈分别用来测量三相变压器套管末屏接地回路的脉冲电流，A相、B相、C相罗氏线圈的信号输出端通过传输电缆分别与A相、B相、C相积分还原电路的信号输入端连接，A相、B相、C相积分还原电路的信号输出端分别与A相、B相、C相光电转换装置的信号输入端连接，A相、B相、C相光电转换装置的信号输出端均与信号采集处理单元的采集信号输入端连接。 

所述的A相、B相、C相罗氏线圈为单罗氏线圈，单罗氏线圈采用自积分方式。 

所述的A相、B相、C相罗氏线圈外部套设有与变压器套管末屏相配合的外壳，A相、B相、C相的信号引出端子穿过外壳引出。 

所述的A相、B相、C相积分还原电路均为三阶积分电路，三阶积分电路包括第一电阻至第五电阻、第一积分电容至第三积分电容，其中第一电阻串联第一积分电容构成第一支路，第二电阻串联第二积分电容构成第二支路，第三电阻串联第三积分电容构成第三支路，第三支路、第二支路、第一支路构成并联电路，第三支路的两端为三阶积分电路的输入端；第四电阻串联第五电阻构成第四支路，其中第五电阻的另一端连接第三电阻和第三积分电容的串联接点，第四电阻的另一端和第一积分电容的另一端为三阶积分电路的输出端。 

还包括有三相触发电路，所述的三相触发电路包括A相触发电路、B相触发电路、C相触发电路和检波器，A相触发电路包括第一电容和A相隔直电容，第一电容第一端连接A相积分还原电路的第一积分电容，第二端接地，A相隔直电容第一端连接第一电容的第一端；B相触发电路包括第二电容和B相隔直电容，第二电容第一端连接B相积分还原电路的第一积分电容，第二端接地，B相隔直电容第一端连接第二电容的第一端；C相触发电路包括第三电容和C相隔直电容，第三电容第一端连接C相积分还原电路的第一积分电容，第二端接地，C相隔直电容第一端连接第三电容的第一端；A相隔直电容第二端、B相隔直电容第二端、C相隔直电容第二端与检波器的信号输入端连接，检波器的信号输出端与信号采集处理单元的触发信号输入端连接。