CN202066901U - 架空输电线路雷电信息智能变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于架空输电线路在线监测系统，特别是用于架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：架空输电线路杆塔上固定有雷击电流传感器，雷击电流传感器与检测电路隔离电连接，检测电路的控制端口与GMS通讯模块电连接，电源电路的电源输出端与检测电路和GMS通讯模块电连接，GMS通讯模块与控制中心计算单元电连接；所述的雷击电流传感器与检测电路隔离连接是光电隔离连接或磁电隔离连接。它提供了一种实用、可靠、低价、方便的用于架空输电线路雷电信息智能变送器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种架空输电线路在线监测系统，特别是架空输电线路雷电信息智能变送器。
背景技术
雷击是影响电网安全运行最频繁的因素之一 ，国内、外运行经验表明：雷电过电压引起的绝缘闪络已成为线路故障的主要原因。据统计，我国近年来500kV线路的雷击跳闸率约为0.15次/百公里·年，一般占总故障跳闸率的60%以上。220kV线路的雷击跳闸率约为0.35次/百公里·年，一般占总故障跳闸率的50%以上。因此,降低电网的雷击灾害，保证电力系统的安全运行，减少因雷击引起的电网事故对社会活动、经济活动乃至人民生活影响是至关重要的。
雷电活动与地球大气环境密切相关，分散性和随机性很大，只有通过长期观测和分析，才能正确掌握某个区域范围内的雷电活动统计规律。我国电力系统从上个世纪六十年代开始，专业技术人员采取在线路杆塔上装设大量磁钢棒的办法记录线路的落雷情况。
从九十年代开始，武汉高压研究院在引进消化国外相关技术的基础上，研制成功了“雷电定位系统” 。该系统已经在全国大部分网、省电力公司使用，目前正在着手进行雷电定位系统的全国联网工作。该系统可实时探测并记录云地闪雷电流的极性、幅值、落雷点的经、纬度以及准确到微秒级的落雷时间等雷电参数，为掌握雷电活动规律提供了科学手段。
但是从使用的情况看，雷电定位系统还不能完全解决输电线路雷击故障点准确定位的问题，因为该系统只能解决一个区域的落雷分布的状况，而输电线路杆塔是无数个点，该系统还不能精确到每个点，它的定位精度也就是数公里。主要技术性能如下：定位误差：基线区内≤1 km，基线区外≥3 km；雷电强度误差：士20%(1～300 kA范围)。
近年来，随着电力工业的大发展，投运的高压线路迅速增长，线路雷击事故增多，故障点的查找工作量很大，以致线路雷击故障查找率对于110～220 kV等级只有50%左右。另一方面，是把线路的其它事故无根据地归结于雷击。在这种形势下，鉴别线路是否落雷以及精确确定落雷杆塔号就显得很迫切。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种实用、可靠、低价、方便的用于架空输电线路雷电信息智能变送器。
本实用新型的目的是这样实现的, 用于架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：架空输电线路杆塔上固定有雷击电流传感器，雷击电流传感器与检测电路隔离电连接，检测电路的控制端口与GMS通讯模块电连接，电源电路的电源输出端与检测电路 和GMS通讯模块电连接，GMS通讯模块与控制中心计算单元电连接。
所述的雷击电流传感器与检测电路隔离连接是光电隔离连接或磁电隔离连接。
所述的雷击电流传感器是电流互感器。
所述的雷击电流传感器是空心材料。
所述的检测电路包括极性检测电路、正信号峰值保持电路，正信号低通滤波电路、正信号放大电路，处理器、负信号峰值保持电路，负信号低通滤波电路、负信号放大电路，极性检测电路输入端与雷击电流传感器隔离电连接，极性检测电路输出分两路，一路正信号输出，另一路负信号输出；正信号输出与正信号峰值保持电路输入端电连接，正信号峰值保持电路经正信号低通滤波电路后与正信号放大电路输入端电连接，正信号放大电路再与处理器的第一A/D输入端电连接；负信号输出与负信号峰值保持电路输入端电连接，负信号峰值保持电路经负信号低通滤波电路后与负信号放大电路输入端电连接，负信号放大电路再与处理器的第二A/D输入端电连接；处理器与GMS通迅模块电连接。
所述的极性检测电路的正信号输出端和负信号输出端分别与处理器的第一I/O口和第二I/O口电连接。
所述的电源电路包括电源管理电路和电池，电池电源端与电源管理电路501输入端电连接，电源管理电路输出端与GMS通讯模块电连接。
本实用新型将雷电流测量技术、无线通讯技术、计算机数据管理技术综合应用在架空输电线路杆塔雷击电流定量测量的领域。解决了在输电线路杆塔接收雷击信息和遭受雷击时准确定位、定量的难题，在超过设定值时能够报警，大量的雷电流数据保存在数据库中随时查阅，为线路的状态检修提供可靠的数据依据。
其特点在于：
1、采用特殊的空心线圈雷电流传感器的雷电信息智能变送器，安装在架空输电线路杆塔上现场测量雷电流，真实地还原雷电流的特性；
2、雷电信息智能变送器实时地记录雷电流的幅值、极性、发生的时间以及被雷击杆塔的编号并将记录的雷电流数据通过无线通讯的方式发送到架空输电线路雷击遥测中心；
3、雷电信息智能变送器采用了低功耗设计，可以在多年内不用更换电池，满足了在野外长期免维护工作的条件；
4、在架空输电线路雷电流遥测中心，利用架空输电线路雷电信息专家管理软件进行进一步的处理、显示、报警并建立被测线路杆塔雷电流数据库，为以后的状态检修提供宝贵的历史资料。
附图说明
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例结构示意图；
图2是本实用新型实施例检测电路原理图。
图中：1、架空输电线路杆塔；2、雷击电流传感器；3、检测电路；300、传感器检测电路；301、极性检测电路；302、正信号峰值保持电路；303、正信号低通滤波电路；304、正信号放大电路；305、处理器；306、负信号峰值保持电路；307、负信号低通滤波电路；308、负信号放大电路；4、GMS通讯模块；5、电源电路；501、电源管理电路；502、电池；6、控制中心计算单元。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：架空输电线路杆塔1上固定有电流互感器（雷击电流传感器2），电流互感器与检测电路3隔离电连接，检测电路3的控制端口与GMS通讯模块4电连接，电源电路5的电源输出端与检测电路3 和GMS通讯模块4电连接，GMS通讯模块4与控制中心计算单元6电连接。
雷击电流传感器与检测电路隔离连接是光电隔离连接或磁电隔离连接；所述的雷击电流传感器是空心材料。
如图2所示，用于实施的检测电路3包括极性检测电路301、正信号峰值保持电路302，正信号低通滤波电路303、正信号放大电路304，处理器305、负信号峰值保持电路306，负信号低通滤波电路307、负信号放大电路308，极性检测电路301输入端与雷击电流传感器2隔离电连接，极性检测电路301输出分两路，一路正信号输出，另一路负信号输出；正信号输出与正信号峰值保持电路302输入端电连接，正信号峰值保持电路302经正信号低通滤波电路303后与正信号放大电路304输入端电连接，正信号放大电路304再与处理器305的第一A/D输入端电连接；负信号输出与负信号峰值保持电路306输入端电连接，负信号峰值保持电路306经负信号低通滤波电路307后与负信号放大电路308输入端电连接，负信号放大电路308再与处理器305的第二A/D输入端电连接；处理器305与GMS通迅模块4电连接。第一A/D输入端和第二A/D输入端是为了说明本实用新型引入的概念，与处理器305实际的A/D输入端编号可以相同也可以不同。正信号峰值保持电路302，正信号低通滤波电路303、正信号放大电路304，处理器305、负信号峰值保持电路306，负信号低通滤波电路307、负信号放大电路308与处理器305进行集成设计的单片机与本实用新型的公开属于同一技术。
实施例1中的低通滤波电路可以通过处理器305的软件编程实现。
极性检测电路301的正信号输出端和负信号输出端分别与处理器305的第一I/O口和第二I/O口电连接。通过第一I/O口或第二I/O口发生的中断信号，由处理器305决定对正信号或负信号进行处理。电源电路5包括电源管理电路501和电池502，电池502电源端与电源管理电路501输入端电连接，电源管理电路501输出端与GMS通迅模块4电连接。由于电源电路5供电是电池，因此，在没有第一I/O口或第二I/O口发生的中断信号时，检测电路3处于休眠状态，以利于节电。无工作进电池小于20微安。
实施例2
与实施例结构其本相同，不同之处是雷击电流传感器2是铁磁材料，当发生雷击时，铁磁材料被充磁，传感器检测电路300霍尔器件定时检测铁磁材料是否被充磁，再由极性检测电路301根据充磁场方向，进行检测。
Claims (7)
1.架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：架空输电线路杆塔（1）上固定有雷击电流传感器（2），雷击电流传感器（2）与检测电路（3）隔离电连接，检测电路（3）的控制端口与GMS通讯模块（4）电连接，电源电路（5）的电源输出端与检测电路（3） 和GMS通讯模块（4）电连接，GMS通讯模块（4）与控制中心计算单元电连接。
2.根据权利要求1所述的架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：所述的雷击电流传感器（2）与检测电路（3）隔离连接是光电隔离连接或磁电隔离连接。
3.根据权利要求1所述的架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：所述的雷击电流传感器（2）是电流互感器。
4.根据权利要求1所述的架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：所述的雷击电流传感器（2）是空心材料。
5.根据权利要求1所述的架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：所述的检测电路（3）包括极性检测电路（301）、正信号峰值保持电路（302），正信号低通滤波电路（303）、正信号放大电路（304）、处理器（305）、负信号峰值保持电路（306）、负信号低通滤波电路（307）、负信号放大电路（308），极性检测电路（301）输入端与雷击电流传感器（2）隔离电连接，极性检测电路（301）输出分两路，一路正信号输出，另一路负信号输出；正信号输出与正信号峰值保持电路（302）输入端电连接，正信号峰值保持电路（302）经正信号低通滤波电路（303）后与正信号放大电路（304）输入端电连接，正信号放大电路（304）再与处理器（305）的第一A/D输入端电连接；负信号输出与负信号峰值保持电路（306）输入端电连接，负信号峰值保持电路（306）经负信号低通滤波电路（307）后与负信号放大电路（308）输入端电连接，负信号放大电路（308）再与处理器（305）的第二A/D输入端电连接；处理器（305）与GMS通迅模块（4）电连接。
6.根据权利要求5所述的架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：所述的极性检测电路（301）的正信号输出端和负信号输出端分别与处理器（305）的第一I/O口和第二I/O口电连接。
7.根据权利要求1所述的架空输电线路雷电信息智能变送器，其特征是：所述的电源电路（5）包括电源管理电路（501）和电池（502），电池（502）电源端与电源管理电路（501）输入端电连接，电源管理电路（501）输出端与GMS通讯模块（4）电连接。
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| CN102707135A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-03 | 重庆大学 | 基于微分环的架空输电线路雷电流在线监测系统 |
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- 2011-04-14 CN CN2011201091315U patent/CN202066901U/zh not_active Expired - Fee Related
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