[发明专利]一种变电站雷电冲击预警装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站雷电预警装置，属于电气工程应用中的高电压技术领域。

背景技术

变电站(特别是特高压、超高压大型变电站)是多条输电线路的交汇点和电力系统的枢纽,现代变电站作为电力系统中对电能的电压、电流和功率进行变换或分配的场所。随着电力系统的飞速发展,变电站在给人们的生活带来便利的同时,其自身也存在着一定的安全隐患，而雷电就是影响变电站安全运行的重要因素之一。变电站如果遭受雷击,会严重损害变电站内的电气设备,甚至包括运行人员的安全,给国家和人民的财产带来严重的损失。因此,做好变电站的防雷保护措施是摆在我们面前的一个非常重要的大问题。

随着电网电压等级的提高，雷害事故往往会导致电网工况的恶化，引发变电站的雷击事故会更严重，往往导致大面积停电。其次，变电设备的内绝缘水平往往低于线路绝缘，而且不具有自恢复功能，一旦因雷电过电压发生击穿，后果十分严重。因此，发明一种变电站雷电冲击预警装置，有助于保护变电站电气设备及人员安全，提高电力系统安全运行水平。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种雷电冲击变电站的预警装置。

本发明专利的目的由以下技术措施实现：

一种变电站雷电冲击预警装置，包括顺序连接的雷电电流检测单元、光纤传输单元、信号处理单元、预警指示单元。

上述技术方案，雷电电流检测单元包括包括探测线圈，避雷针设置在探测线圈内。

上述技术方案，探测线圈轴线应与构架避雷针的接地体和电气设备的接地体之间连线相交。

上述技术方案，光纤传输单元包括发光二极管，与发光二极管光连接的光纤，光纤另一端连接光敏三极管。

上述技术方案，信号处理单元包括单片机8096和直流电源。

上述技术方案，预警指示单元由双色发光二极管、喇叭。

本发明因为采用上述技术方案因此具备以下有益效果：

其特点是该装置利用雷电击中变电站配电装置构架上的避雷针(简称构架避雷针)时会在构架避雷针的接地体与电气设备的接地体之间的大地中产生雷电冲击电流，雷电冲击电流会在构架避雷针的接地体与电气设备的接地体之间的大地中产生暂态磁场，根据电磁感应原理，该暂态磁场会在埋设在构架避雷针的接地体与电气设备的接地体之间的大地中的探测线圈上产生感应电势e(t)，通过测量该感应电势e(t)大小，能够快速地检测出在构架避雷针的接地体与电气设备的接地体之间的雷电冲击电流i_AB(t)和电位差V_AB(t)，其中电位差为

V_AB(t)＝R_AB×i_AB(t)≈R_AB×k×e(t)(1)

在(1)式中，R_AB为构架避雷针的接地体与电气设备的接地体之间的大地电阻值，k为探测线圈上产生的感应电势e(t)与构架避雷针的接地体与电气设备的接地体之间的雷电冲击电流i_AB(t)相关的折算系数。通过对(1)式进行快速计算，评估在雷电冲击下构架避雷针的接地体与电气设备的接地体之间的电位差V_AB(t)变化规律，防止构架避雷针对电气设备发生反击事故，并进行快速预警。因此，该装置为变电站受到雷电冲击的预警提供了一种快速、简便和安全的监测方法，为运行人员分析电气设备损伤状况提供了监测数据，并且能够为变电站的电气设备及运检人员的安全防雷提供快速预警，具有工程应用价值。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1雷电冲击预警装置结构图；

图2本发明结构框图；

图3为电路图；

1雷电电流检测单元、2光纤传输单元、3信号处理单元、4预警指示单元、5探测线圈、6信号导线、8发光二极管、9电阻、10光纤、11限流电阻、12光敏三极管、13导线、14单片机8096、15双色发光二极管、喇叭、17避雷针、18母线、19构架、20电气设备、21接地体A和电气设备的接地体B之间连线、22接地体A、23接地体B。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。