CN203688654U - 一种高压电网过电压信号取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压电网过电压信号取样装置，该装置包括分压电容Cn、气体放电管GDT、压敏电阻Rv、匹配电阻R以及同轴电缆；所述分压电容Cn、所述气体放电管GDT以及所述压敏电阻Rv依次并联后与所述匹配电阻R的一端连接，所述匹配电阻R的另一端与所述同轴电缆的一端连接；这种过电压信号取样装置结构简单，安全可靠，有效实现了对高压电网过电压信号的采集。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种信号取样装置，具体涉及一种高压电网过电压信号取样装置。
背景技术：
随着电力经济的不断发展和用户对用电质量要求的不断提高，电力系统可靠性的要求越来越高，电力系统的可靠性首先取决于电气设备运行的可靠性，然而电气设备的损坏事故中很大一部分是由电网过电压引起的；记录电网事故前电网电压的扰动情况，对于事故反演和分析具有重要意义；
过电压是电力系统在一定条件下所出现的超过工作电压的异常电压，属于电力系统中的一种电磁扰动现象，其类型是多种多样的；它的波形、电压幅值、持续时间以及产生原因都各不相同，就其产生根源来说，过电压分为外部过电压即雷电过电压和内部过电压两大类型，其中雷电过电压是损害电力设备程度最为严重的一种；
现有的过电压在线监测装置是在线路末端安装电阻分压器或电容分压器来获取线路上的过电压信号，但在电压等级较高的系统中，需要采用多级高压阻容臂进行分压，由于多级高压阻容分压器直接连接到高压线路上，绝缘问题得不到保证，多级高压阻容分压器需要较大的结构尺寸并填充较多的绝缘介质，设备笨重昂贵且占地面积大，安装和拆卸不方便，设备临时接入给系统安全带来潜在的风险。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于克服上述不足；
本实用新型提供的技术方案是：一种高压电网过电压信号取样装置，其特征在于：
所述装置包括分压电容Cn、气体放电管GDT、压敏电阻Rv、匹配电阻R以及同轴电缆；所述分压电容Cn、所述气体放电管GDT以及所述压敏电阻Rv依次并联后与所述匹配电阻R的一端连接，所述匹配电阻R的另一端与所述同轴电缆的一端连接。
优选的，由所述分压电容Cn、所述气体放电管GDT以及所述压敏电阻Rv所组成的并联电路的一端连接至高压电容型设备的电容C1一端；所述并联电路的另一端连接所述同轴电缆的屏蔽层，所述同轴电缆的屏蔽层接地；所述高压电容型设备的电容C1另一端与高压母线连接。
优选的，所述同轴电缆的另一端与过电压记录器连接。
进一步，所述过电压记录器包括控制模块和6个相互独立的采样模块，所述控制模块分别连接所述6个相互独立的采样模块；所述控制模块由数字信号处理器DSP2组成。
进一步，所述采样模块包括模数转换器AD、数字信号处理器DSP1和2G字节容量的非易失静态内存，所述模数转换器AD、所述数字信号处理器DSP1以及所述2G字节容量的非易失静态内存依次连接。
进一步，所述数字信号处理器DSP2通过USB或TCP/IP端口与计算机连接。与最接近的现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型结构简单，分压电容Cn与高压电容型设备的电容C1串联，分压电容Cn上的输出电压大小为30～40V，可以满足最大5倍过电压的记录需求；
（2）气体放电管GDT和压敏电阻Rv依次并联在分压电容Cn两端有效防止了由于分压电容Cn断路而引起的末屏开路，为末屏电路提供了可靠的保护措施；
（3）同轴电缆首端连接匹配电阻R，匹配电阻R的阻值与同轴电缆的波阻抗相等，有效防止了信号频率过高时在信号末端发生的波反射；
（4）过电压记录器采用6个相互独立的采样模块，提高了多通道电压信号同步采集率。
附图说明：
图1为本实用新型的高压电网过电压信号取样装置的原理图；
图2为本实用新型的过电压记录器的原理图。
具体实施方案：
为了更好的理解本实用新型，下面结合说明书附图对本实用新型的内容进行进一步的描述：
如图1所示：本实用新型提供一种高压电网过电压信号取样装置，该装置主要包括分压单元、保护单元以及信号传输单元这三个部分；
分压单元由分压电容Cn组成，分压电容Cn与高压电容型设备的电容C1串联组成分压器；高压电容型设备的电容C1一端与母线连接，另一端与分压电容Cn的一端连接，分压电容Cn的另一端接地；分压电容Cn的容量选择取决于高压电容型设备的电容C1和取样装置的输出信号幅值，因此依据高压电容型设备的电容C1和取样装置的输出信号幅值选取合适的分压电容Cn，使分压电容Cn上的输出电压大小为30～40V，可以满足最大5倍过电压的记录需求。
保护单元由气体放电管GDT和压敏电阻Rv组成，为了防止分压电容Cn由于断路引起末屏开路，在分压电容Cn两端依次并联气体放电管GDT和压敏电阻Rv；一旦分压电容Cn断路导致末屏电极上因对地开路而积累电荷，产生高于气体放电管GDT和压敏电阻Rv起动阈值的高电压，气体放电管GDT和压敏电阻Rv就会启动其保护性泄放电荷作用，作为末屏电路的保护性措施；放电荷过程中无电火花发生。
信号传输单元包括匹配电阻R和同轴电缆，电压模拟信号通过同轴电缆传输时，如果信号频率较高，在信号末端会发生波反射，反射信号与原信号叠加在一起会改变原信号；为了防止反射，我们在同轴电缆首端增加匹配电阻，匹配电阻R阻值等于同轴电缆的波阻抗。
如图2所示：电压模拟信号通过同轴电缆传输给过电压记录器，过电压记录器包括控制模块和6个相互独立的采样模块，控制模块分别连接这6个相互独立的采样模块；控制模块由数字信号处理器DSP2组成，用于控制整个取样装置的信号采集过程，并与计算机之间进行数据交换，控制模块通过USB或TCP/IP端口与计算机连接进行通信；
采样模块包括模数转换器AD、数字信号处理器DSP1和2G字节容量的非易失静态内存；模数转换器AD、数字信号处理器DSP1以及2G字节容量的非易失静态内存依次连接，采样模块对电压模拟信号进行采样和处理。
以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请待批的本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (6)
1.一种高压电网过电压信号取样装置，其特征在于：
所述装置包括分压电容Cn、气体放电管GDT、压敏电阻Rv、匹配电阻R以及同轴电缆；所述分压电容Cn、所述气体放电管GDT以及所述压敏电阻Rv依次并联后与所述匹配电阻R的一端连接，所述匹配电阻R的另一端与所述同轴电缆的一端连接。
2.如权利要求1所述的一种高压电网过电压信号取样装置，其特征在于：
由所述分压电容Cn、所述气体放电管GDT以及所述压敏电阻Rv所组成的并联电路的一端连接至高压电容型设备的电容C1一端；所述并联电路的另一端连接所述同轴电缆的屏蔽层，所述同轴电缆的屏蔽层接地；所述高压电容型设备的电容C1另一端与高压母线连接。
3.如权利要求1所述的一种高压电网过电压信号取样装置，其特征在于：
所述同轴电缆的另一端与过电压记录器连接。
4.如权利要求3所述的一种高压电网过电压信号取样装置，其特征在于：
所述过电压记录器包括控制模块和6个相互独立的采样模块，所述控制模块分别连接所述6个相互独立的采样模块；所述控制模块由数字信号处理器DSP2组成。
5.如权利要求4所述的一种高压电网过电压信号取样装置，其特征在于：
所述采样模块包括模数转换器AD、数字信号处理器DSP1和2G字节容量的非易失静态内存，所述模数转换器AD、所述数字信号处理器DSP1以及所述2G字节容量的非易失静态内存依次连接。
6.如权利要求4所述的一种高压电网过电压信号取样装置，其特征在于：
所述数字信号处理器DSP2通过USB或TCP/IP端口与计算机连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104991167A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-10-21 | 贵阳供电局 | 一种基于过电压在线监测的电力线路故障定位系统和方法 |
| CN105652061A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-08 | 武陟县电业总公司 | 一种高压输电线路过电信号取样装置 |
| CN108333421A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-07-27 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 高压电缆过电压测试装置及其方法 |
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2014
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| CN104991167B (zh) * | 2015-07-31 | 2018-03-23 | 贵阳供电局 | 一种基于过电压在线监测的电力线路故障定位系统和方法 |
| CN108333421A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-07-27 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 高压电缆过电压测试装置及其方法 |
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