[发明专利]一种电力线路雷电电磁波分布监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及输电线雷电电磁波监测装置，特别是设置在输电线杆塔处的雷电电磁波监测装置。

背景技术

从电网实际运行情况来看，由雷击导致的线路跳闸故障比例不断上升，雷击是输电线路安全运行的重要危害。而雷电对输电导线的危害方式（即雷击模式）分为雷电直击导线或饶击导线。雷电直击导线（即反击导线）的主要影响因素有避雷线分流，杆塔高度，杆塔接地电阻，导线工作电压；雷电绕击导线的主要影响因素有避雷线保护角，杆塔线路所处地形，导线工作电压，杆塔高度。现有雷电监测装置（由设置在输电导线上的电压传感器、A/D转换器、单片机处理电路顺次级联组成）只在输电线上采集雷电数据，存在抗干扰度小，对雷击模式不能识别等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于直观识别雷击模式、确定雷击事故点过电压波形的一种电力线路雷电电磁波分布监测装置。

本发明的目的是这样实现的：一种电力线路雷电电磁波分布监测装置，包括A/D转换器的信号输出端与单片机处理电路连接，单片机处理电路的信号输出端与显示器或示波器连接，还具有电流传感器和电压传感器；多个电流传感器分别设置在杆塔地线支架和绝缘子串支路上，其信号输出至所述A/D转换器；多个电压传感器分别设置在输电线沿线的地线和杆塔位置处。

所述电流传感器为三个，其中，第一电流传感器设置在杆塔塔顶避雷针位置处，第二电流传感器和第三电流传感器分别设置在杆塔左、右支撑臂位置处。

所述电压传感器为三个，三个电压传感器分别设置在杆塔上三相输电导线的邻近位置。

所述A/D转换器为12bit～16bit多通道A/D转换器。

所述A/D转换器和单片机处理器采用HR6100测试仪。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：通过在杆塔地线支架和绝缘子串支路分别安装雷电流传感器，可区分线路的雷击点，当线路发生绕击事故时，对应绝缘子串支路的传感器测到的雷电流幅值比杆塔地线支架上传感器记录的信号大得多；当发生反击事故时，除绝缘子串闪络相有信号记录外，杆塔地线支架传感器也有对应的记录波形。

通过对沿线的地线与输电线路杆塔位置处电压波形的监测，当发生雷击事故，利用监测到的雷电过电压波形，利用时差定位及雷电通道衰减特性进行反推，确定事故点雷电过电压波形。

本发明首次提出在地线与输电线上同时采集雷电波数据，相比于只在输电线上采集的雷电波数据，能多通道综合分析、有效排除干扰，并对雷击故障模式（反击和绕击）有直观的识别优势。

相比现有技术，本发明具有便于识别雷击故障类型，确定雷击事故点过压波形等特点。

附图说明

图1是电流传感器在杆塔上的安装位置示意图。

图2是电压传感器在杆塔上的安装位置示意图。

图3是本发明电路结构框图。

具体实施方式

参见图1、图2、图3（图1中杆塔为示意简图，它与图2实质相同），一种电力线路雷电电磁波分布监测装置，A/D转换器的信号输出端与单片机处理电路连接，单片机处理电路的信号输出端与显示器或示波器连接，多个电流传感器分别设置在杆塔地线支架和绝缘子串支路上，其信号输出至所述A/D转换器；多个电压传感器分别设置在输电线沿线的地线和杆塔位置处。

参见图1，电流传感器为三个，其中，第一电流传感器3设置在杆塔2塔顶避雷针1位置处，第二电流传感器4和第三电流传感器5分别设置在杆塔左、右支撑臂位置处（图1中塔底接点上连有接地线，接地电阻6为接地线的等效电阻）。

参见图2，电压传感器7、8、9分别设置在杆塔上三相输电导线的邻近位置。图2示出电压传感器6、7、8分别用作采集三相导线的电压。A/D转换器为12bit～16bit多通道A/D转换器。A/D转换器和单片机处理器可采用HR6100测试仪。测试仪数据采集部分采用并行采集技术，采集速率高达20Msps每通道。特别适合高速动态数据测量分析。HR6100测试系统内置大容量存储器，含有多种触发模式，保证精确捕获符合条件的数据，特别是捕获冲击电流发生前后发生的状态数据。负延时长度可以设置，最长可以长达512K字长。采用12bit~16bitAD转换器保证足够的幅值精度。采集部分技术指标：数据采集采用高速、并行采集、采集通道数为多通道；每通道最高采样率为20Msps；采集具有手动及内触发方式；每通道的数据存储长度为512k数据字。