CN204203337U - 一种进行大地电位差监测的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种进行大地电位差监测的系统，包括变电站和交流输电线路，变电站接地扁钢与变电站主变压器中性点相连，两变电站的主变压器通过交流输电线路相连，大地电位差产生流经交流输电线路的电流，变电站接地扁钢与变电站主变压器中性点之间连接有录波装置，录波装置与GSM/GPRS网络通信连接，GSM/GPRS网络与监测总站服务器通信连接，录波装置上还连接GPS同步装置，本发明形成监测变电站之间电位差测试回路，实现覆盖整个地区的大地电位差监测网，为大地电流活动与电网运行方式的逻辑关系分析提供有力依据，有助于完善区域地震灾害监测和预警平台建设，为电力、通讯等系统的异常运行状态提供判据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用110kV及以上的交流输电线路和变电站，通过监测流经电力变压器中性点的直流电流，实现对线路两端的大地电位差进行录波并实时监测的系统。
背景技术
地震是地球上主要自然灾害之一，近几年，地震灾害频繁，地震产生的地震波可直接造成建筑物的破坏甚至倒塌，发生在山区还可能引起山体滑坡等灾害，地震造成的人员伤亡和财产损失无法估量。地震会引起大地局部电位变化，通过分析大地电位差活动规律，有助于完善区域地震灾害监测和预警手段。
太阳磁暴、直流输电系统单极运行均会引起大地电位差变化，开展大地电位差变化的监测有助于判断相关地域的电力、通讯等系统的异常状态，及时制定相应措施。
目前在大地电位差观测方面，均需要铺设专用测量回路，一般最多不超过10公里，投资巨大，不能构建覆盖面积广的观测网。我国电力系统交流输电网络发达，距离长，覆盖面广，为开展大地电位差监测研究提供了先天的测量回路。
实用新型内容
本实用新型根据现有技术的不足提供一种进行大地电位差监测的系统，对区域太阳磁暴活动、地震地电活动、直流输电系统单极大地运行等现象所引起的大地电位差活动规律，进行实时监测。
本实用新型的技术方案：一种进行大地电位差监测的系统，包括变电站和交流输电线路，其特征在于：所述变电站接地扁钢连接在变电站主变压器中性点上，两变电站的主变压器通过交流输电线路相连，大地电位差产生流经交流输电线路的电流，变电站的接地扁钢与变电站的主变压器连接的中性点上连接有录波装置，录波装置与GSM/GPRS网络通信连接，GSM/GPRS网络与监测总站服务器通信连接，录波装置、GSM/GPRS网络以及监测总站服务器构成数据传输网络，录波装置上还连接GPS同步装置。
所述交流输电线路的输电电压大于或等于110kV。
本实用新型的技术效果：
1.利用交流输电线路覆盖面广、线路距离远、直流阻抗小的特点，形成监测变电站之间电位差测试回路；
2.装置安装后，能快速接入系统网络，实现覆盖整个地区的大地电位差监测网；
3.各分布式录波装置采用GPS卫星同步，为大地电流活动与电网运行方式的逻辑关系分析提供有力依据；
4.通过监测一个地区的大地电位差活动规律，有助于完善区域地震灾害监测和预警平台建设，为电力、通讯等系统的异常运行状态提供判据。
附图说明
图1是本实用新型大地电位差监测系统原理图；
图2是本实用新型大地电流传输回路示意图；
图3是本实用新型录波装置在交流电网中的布置图；
图4是本实用新型数据传输网络示意图。
图中标号分别表示，1—变电站接地扁钢；2—变电站主变压器；
3—交流输电线路；4—录波装置；5—GSM/GPRS网络；6—监测总站服务器；7—GPS同步装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
如图1所示，一种进行大地电位差监测的系统，包括变电站和交流输电线路3，其特征在于：所述变电站的变电站接地扁钢1连接在变电站主变压器2上，两变电站的变电站主变压器2通过交流输电线路3相连，大地电位差产生流经交流输电线路3的电流，变电站的接地扁钢1与变电站的主变压器2连接的中性点上连接有录波装置4，录波装置4与GSM/GPRS网络5通信连接，GSM/GPRS网络5与监测总站服务器6通信连接，录波装置4、GSM/GPRS网络5以及监测总站服务器6构成数据传输网络，录波装置4上还连接GPS同步装置7。
如图2所示，两个变电站之间出现的电位差以恒压源U等效，通过主变压器直流电阻RB、交流输电线路直流电阻RL产生通过交流输电线路的传输回路电流I0，通过接地网电阻和大地等效电阻产生通过大地的传输回路电流I1。
具体地，110kV及以上交流输电线路直流电阻一般不超过50mΩ/公里，电力变压器直流电阻不超过1Ω，以相距200公里变电站为例，其输电线路阻抗不超过10Ω,整个阻抗不超过12Ω，因此可知在产生12mV大地电位差时，即有1mA电流，该电流值的测量需求以现有测量技术可满足。
如图3所示，系统利用交流输电线路覆盖面广、线路距离远、直流阻抗小的特点，为开展大地电位差监测研究提供了便捷的电流传输回路。图中，录波装置#1监测500kV变电站接入到220kV交流输电线路中的直流电流；录波装置#2监测220kV变电站接入到220kV交流输电线路中的直流电流；录波装置#3监测220kV变电站接入到110kV变电站的电流；录波装置#4监测110kV变电站接入到110kV交流输电线路中的电流。以此类推，利用交流输电线路，可形成N个110kV及以上等级变电站之间大地电位差电流监测回路。
每个变电站录波装置安装在变电站主变压器中性点接地扁钢上，可测量电流I0,则可获得两个变电站之间的电位差U＝I0*(RB+RL),其中主变压器直流电阻RB和交流输电线路直流电阻RL为电力系统定期停电试验数据，该数据在运行中基本不变。
如图4所示，每个变电站的录波装置连续对各监测点不同时刻的电流值采样，即可实现对大地电位差变化规律的长期跟踪。利用覆盖当地的GSM/GPRS无线网络与监测总站服务器进行双向数据通讯，实现录波装置远程接入网络的部署。选择多个变电站安装录波装置，实现覆盖整个地区的大地电位差监测网。
GPS同步装置接收卫星信号，产生精确的秒脉冲及时刻值，完成对录波装置时间修正。录波装置根据设置相同的采集时刻及采集时间间隔，使所有录波装置采集时间步调一致，实现同一时刻全网大地电流分布的同步监测。
本实用新型的技术效果，利用交流输电线路覆盖面广、线路距离远、直流阻抗小的特点，形成监测变电站之间电位差测试回路；装置安装后，能快速接入系统网络，实现覆盖整个地区的大地电位差监测网；各分布式录波装置采用GPS卫星同步，为大地电流活动与电网运行方式的逻辑关系分析提供有力依据；通过监测一个地区的大地电位差活动规律，有助于完善区域地震灾害监测和预警平台建设，为电力、通讯等系统的异常运行状态提供判据。
Claims (2)
1.一种进行大地电位差监测的系统，包括变电站和交流输电线路(3)，其特征在于：所述变电站接地扁钢(1)连接在变电站主变压器(2)中性点上，两变电站的主变压器(2)通过交流输电线路(3)相连，大地电位差产生流经交流输电线路(3)的电流，变电站的接地扁钢(1)与变电站的主变压器(2)连接的中性点上连接有录波装置(4)，录波装置(4)与GSM/GPRS网络(5)通信连接，GSM/GPRS网络(5)与监测总站服务器(6)通信连接，录波装置(4)、GSM/GPRS网络(5)以及监测总站服务器(6)构成数据传输网络，录波装置(4)上还连接有GPS同步装置(7)。
2.根据权利要求1所述的一种进行大地电位差监测的系统，其特征在于：所述交流输电线路(3)的输电电压大于或等于110kV。
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| CN201420745323.9U CN204203337U (zh) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 一种进行大地电位差监测的系统 |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104374990A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-02-25 | 国家电网公司 | 一种进行大地电位差监测的系统及方法 |
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2014
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Cited By (2)
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| CN104374990A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-02-25 | 国家电网公司 | 一种进行大地电位差监测的系统及方法 |
| CN104374990B (zh) * | 2014-12-02 | 2017-11-28 | 国家电网公司 | 一种进行大地电位差监测的系统及方法 |
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