[发明专利]基于微分环的架空输电线路雷电流在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统电气设备在线监测技术领域，具体涉及架空输电线路的雷电流在线监测系统的结构。

背景技术

架空输电线路覆盖面广，又架设在空中，极易遭受雷击而造成停电事故。为了减小雷害事故，提高电力系统供电的可靠性，必须采取切实有效的防雷保护措施。雷电流参数在架空输电线路防雷中具有非常重要的作用，准确的雷电流参数不仅是电力系统防雷设计的基础，还是研究雷电特性、分析雷害事故等的前提。目前我国雷电流参数的取值主要是来自局部地区线路监测和间接推算，具有很大的局限性并不能完全反映电力系统的雷电流特点。广泛开展雷电流的直接监测获得准确的雷电流参数，能有效的解决雷电流参数缺乏的难题，保证电力系统的安全稳定运行，提高供电可靠性，具有非常重要的实用意义。

现有架空输电线路的雷电流在线监测系统，如申请号为201010265316.5的“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”， 该专利公开的装置主要包括电压传感器、电流传感器、取电线圈、电压调理及储能模块、信号采集和处理模块、GPRS模块。监测系统直接安装在架空输电线路单相导线或分裂导线的子导线上，电流传感器采用自积分钳口式罗果夫斯基线圈，灵敏度是0.17V/kA，带宽是100Hz ~ 5MHz，能监测雷电流幅值5kA ~ 200kA，信号采集和处理模块和GPRS模块的在线供电方式是基于钳口式罗果夫斯基取电线圈的直接供电和锂电子蓄电池供电相结合的方式。该装置主要缺点是：① 电流传感器采用自积分钳口式罗果夫斯基线圈，直接安装在架空输电线路单相导线或分裂导线的子导线上，对架空输电线路的正常运行带来危险，限制了该装置的实用性；② 电流传感器带宽最高上限截止频率较低，不利于对含有大量高频分量的雷电流波形进行监测，会使原始雷电流波形失真，不能准确地监测雷电流参数；③ 电流传感器监测最低雷电流幅值较高，限制了对低幅值雷电流波形的监测，不能完全解决雷电流参数缺乏的难题；④ 装置的供电方式是基于钳口式罗果夫斯基取电线圈的直接供电和锂电子蓄电池供电相结合的方式，通过钳口式罗果夫斯基取电线圈所获得的电能较少，而锂电子蓄电池成本高、容量小，不能保证对装置的长期供电，装置不能长期正常工作，特别是对多雷区等供电要求较高地区的架空输电线路。

发明内容

本发明的目的是针对现有架空输电线路的雷电流在线监测系统的不足之处，提供一种基于微分环的架空输电线路雷电流在线监测系统。本发明具有非接触式的雷电流监测，电流传感器灵敏度高(0.02 ~ 0.1V/kA)、宽频带(300Hz ~ 25MHz)、宽雷电流幅值监测范围(1kA ~ 100kA)、多通道高速采样(3 ~ 4通道10M采样率)、高精度采样(10 ~ 12位双极性采样)，供电电源安全正常，能保证其长期正常工作等特点。

实现本发明目的的技术方案：一种基于微分环的架空输电线路雷电流在线监测系统，主要包括电流传感器、雷击信号采集单元、数据接收和GPRS传输单元、供电单元、用户单元。其特征是：