[发明专利]基于PCI采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路和避雷线的雷电流测量装置。

背景技术

输电线路的雷击事故每年给电网带来巨大损失，在10kV—35kV设备事故中，雷击跳闸次数比例占输配电设备跳闸总次数的第一位，造成输配电设备非计划停运次数比例占第二位，已严重影响了电网的安全和可靠运行。由于雷击电流幅值和方位的不确定性，同一防雷系统对不同的落雷的防护效果不同，雷击故障点很难查找。以往的雷电流检测装置，如中国专利CN201087843Y“一种雷电流检测装置”，不能定位雷击发生的时间和幅值，更不能测量出雷电流波形；中国专利CN101937015A“一种架空输电线路雷电流和雷电压波形参数在线监测装置”，需要在每根导线上安装一套，成本高，其技术路线和元器件的采用与本发明不同。

发明内容

本发明的目的就是提供能准确定位雷击故障点的一种基于PCI采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置，使运行人员在控制中心就可以准确了解架空输电线杆塔遭受雷击的状况，从而针对性地查找线路雷击后故障杆塔，提高电力系统安全运行水平。

本发明的技术解决方案是：一种基于PCI采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置，由罗氏线圈、触发电路、高速PCI采集卡、工控机、GPRS模块、取能线圈、充电控制器、蓄电池、电压变换器组成，其特征在于：罗氏线圈通过触发电路、高速PCI采集卡与工控机相连接，工控机与GPRS模块相连接，取能线圈通过充电控制器、蓄电池与电压变换器相连接，电压变换器与触发电路、高速PCI采集卡、工控机、GPRS模块、低速采集卡相连接，温度传感器、湿度传感器通过低速采集卡与工控机相连接。

在杆塔横担处装设本监测装置，本装置包含多个传感器，分别对输电线杆塔的三相绝缘子串以及杆塔塔顶避雷线、避雷针进行非接触式在线监测，传感器采用刚性罗氏线圈。当监测点环境的温度与湿度达到一定状态，雷电采集电路开始进入待命状态。若监测点附近遭受雷击，由于电磁感应，罗氏线圈输出感应电压，装置开始对各路雷电流信号进行采集。最终通过无线通信GPRS模块将数据发送至终端电脑进行状态评估。

本发明的有益效果是：

（1）能在控制中心对装有监测装置的输电线路杆塔遭受雷击时的状况进行监测，准确定位雷击故障点；

（2）高速PCI采集卡的使用，灵敏度高，可准确捕捉雷电信号；

（3）由于采用了温、湿度传感器，雷电采集电路可以准确进入待命状态；

（4）取能线圈的采用，可大大提高电源功率，降低维护成本。

附图说明

图1为本实施例基于PCI采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置的结构示意图。

图2为本监测装置及测量线圈（罗氏线圈）、取能线圈的安装示意图。

具体实施方式

图1为本实施例基于PCI采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置的结构示意图，图2为本监测装置及测量线圈（罗氏线圈）、取能线圈的安装示意图，基于PCI采集卡的架空输电线路雷电流在线监测装置，由罗氏线圈、触发电路、高速PCI采集卡、工控机、GPRS模块、取能线圈、充电控制器、蓄电池、电压变换器组成，罗氏线圈（即测量线圈A、B、C、D）通过触发电路、高速PCI采集卡与工控机相连接，工控机与GPRS模块相连接，取能线圈通过充电控制器、蓄电池与电压变换器相连接，电压变换器与触发电路、高速PCI采集卡、工控机、GPRS模块、低速采集卡相连接，温度传感器、湿度传感器通过低速采集卡与工控机相连接。在输电线路杆塔横担处装设本监测装置，与本装置连接的各个罗氏线圈（即测量线圈A、B、C、D、……）分别安装在输电线杆塔的三相绝缘子串以及杆塔塔顶避雷针或避雷线上。当监测点环境的温度与湿度达到一定状态，雷电采集电路开始进入待命状态。若监测点附近遭受雷击，由于电磁感应，罗氏线圈输出感应电压，装置对各路雷电流信号进行采集，各路雷电流信号通过高速PCI采集卡，模拟信号变为数字信号，经PCI总线进入工控机。最终通过无线通信GPRS模块及GPRS天线将数据发送至终端电脑，通过终端电脑的数据综合分析，确定是否遭受雷击，指导输电线路运行维护工作。监测装置的电源采用取能线圈与蓄电池组合，套在输电线上的取能线圈通过充电控制器对蓄电池进行充电储能，在通过电压变换器与各模块连接。