[发明专利]基于避雷器雷电冲击电流的过电压在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于超、特高压输电系统过电压监测技术领域，特别涉及基于避雷器动作电流的超、特高压输电系统变电站、输电线路电压实现过电压在线监测的系统。

背景技术

电网中发生的各种事故绝大部分是由于系统中过电压引起的。但当系统出现过电压事故时，往往由于缺乏有效的监测手段，无法确定事故原因是过电压幅值或陡度超过设备的承受能力，还是设备的绝缘水平降低所造成，这些使得分析判断变得十分困难，使得无法提出有效的针对措施。实现过电压监测对正确分析事故原因，改进电网绝缘配合，防止内外过电压事故等都有明确的指导意义。

国内外现有的过电压在线监测系统一般采用高压分压器来直接获取过电压信号，或通过对变压器高压套管末屏电流的测量，采用特殊设计的电路还原套管母线处过电压波形。但这些方法还处于起步阶段，且需要在高压侧增补设备、设计特殊的套管抽头等影响系统运行可靠性，这些过电压在线监测方法主要应用在配电网，对超、特高压系统过电压的监测目前还尚未使用。

加装避雷器是电力系统过电压保护的基本手段。在变电站中，进线、母线、变压器、电抗器等重要节点上均设置避雷器达到防雷保护、限制操作过电压的目的。现阶段使用的避雷器以金属氧化锌避雷器为主，国内外对避雷器所用氧化锌电阻片在雷电、操作冲击电流下伏安特性的研究已取得一些具有实际应用价值的结论，如氧化锌电阻片在陡波冲击电流下呈现明显的电感效应，电阻片残压与冲击电流陡度有关。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于避雷器雷电冲击电流的过电压在线监测系统，以解决现有技术存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于避雷器雷电冲击电流的过电压在线监测系统，包括依次连接的前端传感器、USB高速数据采集卡、USB光纤传输系统和计算机记录显示系统；所述前端传感器设置于变电站的避雷器节点处，用于实时采集避雷器的雷电冲击电流；USB高速数据采集卡实时采集前端传感器输出的电信号，并通过USB光纤传输系统传输给计算机记录显示系统，计算机记录显示系统根据获得的避雷器雷电冲击电流和波头时间计算出避雷器节点的电压，并进行显示。

本发明进一步的改进在于：计算机记录显示系统通过以下公式计算避雷器节点的电压：

y=y₀+Ae^-x/t

其中，y为避雷器节点的电压；

y₀=6.06568+0.15081I-0.00354I²

A=0.498(0≤I≤9)0.530(9<I≤13)0.555(13<I≤20)]]>