[发明专利]一种配电网暂态过电压监测系统

说明书

本发明涉及一种配电网暂态过电压监测系统，包括中压电容分压器、滤波和采样装置以及嵌入式检测装置，其中，嵌入式检测装置包括监测芯片、内存模块、存储模块、通讯模块、时钟模块和电源模块；所述中压电容分压器从配电网中获取电压信号，该电压信号通过滤波和采样装置对电压信号进行滤波和采样后转化为数字信号进入内存模块，监测芯片对内存模块中的数字信号进行分析并保存至存储模块，所述通讯模块、时钟模块和电源模块均连接监测芯片。与现有技术相比，本发明用于监测暂态过电压现象，当电力设备受到雷击等暂态过电压损害后，能够记录相关的波形数据作为对其损害的判断依据，从而给其它系统提供依据。

技术领域

本发明涉及一种电力系统的电压监测设备，尤其是涉及一种配电网暂态过电压监测系统。

背景技术

过电压是导致电气设备绝缘损伤和设备故障的主要外因，尤其是雷电过电压，由于其幅值远高于电网的额定运行电压，会导致电压互感器、避雷器、变压器等设备绝缘水平降低，设备损坏，甚至爆炸，对具有绕组的电力设备如变压器、电抗器纵绝缘的危害尤为突出，造成较大经济损失和社会影响。因此，监测输电线路过电压情况对于获取真实的输电线路过电压数据、分析过电压事故、改进电网绝缘配合、改善架空线路的防雷保护措施以及保障电力系统安全运行具有重要意义。

目前对配电网的监测一般采用电压互感器，其频响带宽很难满足真实传送雷电波频谱的要求，故而其监测效果一般不好，同时，不能解决大容量数据存储与传输问题，没有具有可靠和完善的通信功能，数据采集速率和频率响应等满足不了有技术的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种配电网暂态过电压监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种配电网暂态过电压监测系统，包括中压电容分压器、滤波和采样装置以及嵌入式检测装置，其中，嵌入式检测装置包括监测芯片、内存模块、存储模块、通讯模块、时钟模块和电源模块；所述中压电容分压器从配电网中获取电压信号，该电压信号通过滤波和采样装置对电压信号进行滤波和采样后转化为数字信号进入内存模块，监测芯片对内存模块中的数字信号进行分析并保存至存储模块，所述通讯模块、时钟模块和电源模块均连接监测芯片。

进一步地，所述的中压电容分压器采用弱阻尼等电位屏蔽式电容分压器，其高压臂采用聚苯乙烯电容器，低压臂采用多个脉冲电容器同轴并联而成，高压臂末端串联阻尼电阻R1，在输出端需串联匹配电阻R2；中压电容分压器的高度为25cm，分压比为k＝300:1。

进一步地，所述的电阻R1采用100Ω的无感电阻。

进一步地，所述的滤波和采样装置包括依次连接的高通滤波器和采样电路，所述高通滤波器连接中压电容分压器，所述采样电路包括一级放大子电路和滤波芯片，该滤波芯片连接监测芯片。

进一步地，所述的滤波芯片的型号为ADC3221。

进一步地，所述的通讯模块的通讯方式为WIFI。

进一步地，所述的监测芯片的型号为CortexM7；所述的内存模块采用64mb的DDR2；所述的存储模块采用SD卡。

进一步地，监测芯片对内存模块中的数字信号进行时域分析，如在时域内发现暂态过电压现象，则对最大采集电压的前后各5个周波进行频域分析，并将过电压数据按日期和时间命名后保存至存储模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明用于监测暂态过电压现象，当电力设备受到雷击等暂态过电压损害后，能够记录相关的波形数据作为对其损害的判断依据，从而给其它系统提供依据。因此，本发明的应用能有效减少暂态过电压对电力系统和设备造成的危害，减少设备的绝缘损坏，提高电力系统供电质量和安全可靠性。