[发明专利]便携式电能质量及故障录波一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及供电技术领域，具体涉及一种便携式电能质量及故障录波一体化装置。

背景技术

经济要发展，电力须先行。电力成为经济发展的根本保证，及时分析处理电力故障，减少停电时间，就显得尤为重要，电能质量监测及故障录波器为电力系统工作人员监视系统电能质量、分析、处理电力系统故障提供了科学的依据。随着我国电力事业的迅速发展，技术进步层出不穷，电力系统已进入大电网、大容量、大机组、高电压、高参数、高自动化的阶段，电能质量监测及故障录波器就成为发电厂、变电站及大型工矿企业的一种分析电网故障不可缺少的工具。

随着电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，如在铁道上的应用等，导致电流波形畸变和三相不平衡日益严重，成为影响电能质量的重要因素。它们对电力系统各种电力设备、用户和通讯线路的影响已经十分严重。同时，冲击性功率负荷如电弧炉投入电网运行后，将使电网电压发生波动，从而严重地干扰了电网中波动敏感负荷如照明、计算机、精密电子仪器等的正常运转。当电光源的供电电压发生快速波段时，将导致照明灯光闪烁，进而通过人眼—脑链的感知而影响人们的正常工作和学习，这种过程和现象称之为电压闪变。电压波动不仅使照明灯光闪烁，还会影响电视画面质量、使电动机转速脉动、使电子仪器工作失常等。电力系统负序和谐波、以及电压闪变都是衡量电能质量的重要因素，需要加强监测。

故障录波器是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功以及系统频率的全过程变化现象。主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统中各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性。多年来，故障录波已成为分析系统故障的重要依据。

传统的电能质量监测装置能够监测的通道数量都比较少，一般不超过12路，不能满足中小型变电站的使用要求，如果待监视的通道很多，只能安装多台装置，经济性很差。功能上只能实时监测，记录能力很差，采用单片机设计，受存储介质容量限制，不能记录高采样率、大数据量的数据，需要配接测量互感器，接线比较复杂，功能单一。传统的故障录波器一般由分析站和采集站两部分组成。采集站负责对所有输入量进行数据采集、计算，一旦满足启动条件，即记录相关的数据，并上送给分析站进行具体分析。分析站负责对采集站送来的各批次数据进行故障分析，分析出具体的故障类型以及故障距离等。但是这些传统的故障录波器也存在一些明显的缺点，首先，传统的故障录波器架构复杂，涉及到两个设备，成本高，安装也困难。其次，分析站与采集站之间采用以太网进行通讯，而通讯在传输过程中或多或少会存在不稳定性，时效性也相对差一些。

传统的电能质量监测装置和传统的故障录波器都是单一功能的装置，电能质量监测装置专门监测电能质量，而传统的故障录波器只在故障跳闸时进行故障录波，在监测电能质量有问题之后（如电流、电压有异常现象发生）无法启动故障录波器进行故障录波。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式电能质量及故障录波一体化装置，主要用于110kV以下的不同等级高中低压电力系统的变压器、线路等电气设备正常运行及发生故障时的电气量的动态记录、数据分析, 同时具备电能质量综合监测功能，再现故障和异常运行的电气量变化过程，作为分析电力系统故障原因、查找故障点和输电线路电能质量的主要依据。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的便携式电能质量及故障录波一体化装置，其特征在于包括机箱，设在此机箱内的主机电源插件，分别与此主机电源插件相连接的分析计算机插件、液晶显示器、开关量采集插件、模拟量采集插件、交流接口插件，与此开关量采集插件相连接的开关量接口，与此模拟量采集插件相连接的交流接口，设在此模拟量采集插件中的模数转换器，与此分析计算机插件相连接的键盘、鼠标，所述的开关量采集插件、液晶显示器均与此分析计算机插件相连接，

所述的机箱为19英寸标准机箱，采用整面板、背插式结构，整面板为一整体结构、标明箱体名称，该机箱所有模块均以插件形式在箱后安装,所有模块均以插件形式在箱后安装, 以嵌入式工业工控机为核心构成,所有交直流接口、采集卡与计算机、电源均在同一机箱内,大大提高了可靠性,提高了抗干扰能力,使装置更加紧凑。

所述的分析计算机插件中设有数据采集模块、分析模块、显示模块、参数设置模块和查询模块，此数据采集模块与所述的模数转换器、开关量采集插件相连接，