高压换流站直流场暂态电压监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了高压换流站直流场暂态电压监测装置，包括暂态电压测量单元、数据中转单元和数据存储显示单元，所述暂态电压测量单元和数据中转单元之间通过无线通信模块进行连接，数据中转单元和数据存储显示单元之间通过以太网进行连接，所述暂态电压测量单元包括电极线、垂直安装在电极线下方的多根支柱绝缘子、电场传感器和现场数据采集发送装置，所述现场数据采集发送装置安装在电极线和多根支柱绝缘子形成的腔体底部，电场传感器安装在数据采集发送装置上。本实用新型专利技术通过上述结构，无需停电作业，绝缘程度高，解决高压换流站直流场一次侧暂态电压准确、安全监测的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力领域，具体地，涉及高压换流站直流场暂态电压监测装置。
技术介绍
高压换流站输送容量大，若为安装暂态电压监测设备而停运将造成巨大的经济损失。国内高压换流站的电压等级在500kV以上，若高、低电位设备存在连接，可能造成绝缘故障隐患，影响换流站的安全运行。高压换流站的暂态电压种类多，各类暂态电压的时域和频域跨度存在较大差异，从数百毫秒至微秒级不等，要求监测装置的带宽范围至少覆盖20Hz~40MHz、采集率最快可达40MS/s。高压换流站在极母线和中性母线布置的直流分压器，其3dB上限截止频率仅为10kHz，采集率仅为6.4kHz，无法满足高压换流站直流场暂态电压的监测需求。在专利“光纤式电压测量方法及其测量装置”（200810231873.8）曾提出一种用于电力电网系统中测量各种暂态电压的光纤式电压测量方法及其装置，在被测高压导体表面放置金属感应极板，并通过光纤传递感应极板电容分压数值，进而对高电位暂态电压进行测量。该方法需在高电位布置感应极板，必须停电作业。尽管采用了绝缘材料的光纤将高电位的测量结果传输至地电位，然而若要实现在线监测方式的长期运行，必须定制光纤绝缘子提供爬距。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足，提供高压换流站直流场暂态电压监测装置，无需停电作业，绝缘程度高，解决高压换流站直流场一次侧暂态电压准确、安全监测的技术问题。本技术解决上述问题所采用的技术方案是： 高压换流站直流场暂态电压监测装置，包括暂态电压测量单元、数据中转单元和数据存储显示单元，所述暂态电压测量单元和数据中转单元之间通过无线通信模块进行连接，数据中转单元和数据存储显示单元之间通过以太网进行连接，所述暂态电压测量单元包括电极线、垂直安装在电极线下方的多根支柱绝缘子、电场传感器和现场数据采集发送装置，所述现场数据采集发送装置安装在电极线和多根支柱绝缘子形成的腔体底部，电场传感器安装在数据采集发送装置上。本装置通过分布在暂态电压测量单元上的电场传感器实现对暂态电压的实时监测，并将收集到的暂态电压信息传递给现场数据采集发送装置收集进行处理并将信息通过现场数据采集发送装置利用无线传输方式发送给数据中转单元，数据中转单元接收数据后再通过以太网传递给数据存储显示单元上的服务器数据库存储，同时在数据存储显示单元的应用界面告警和提示。电场传感器安装在高压换流站空间电场的底电位进行高压一次侧暂态电压测量，无需停电作业，且电场传感器自身为绝缘材质，测量方法具有“全绝缘”的特点，不会造成绝缘安全隐患，实现了对高压一次侧暂态电压的在线监测。本装置通过电场传感器实现对数据就地采集，避免了测量数据经过换流站内长距离传输的衰减和畸变；暂态电压测量单元和数据中转单元之间采用无线数据传输技术，避免在换流站内开展大规模土建施工以铺设采集装置与控制室之间的通信光纤。优选的，所述数据中转单元包括相互连接的计算机终端和无线数据接收装置。无线数据接收装置利用无线通信模块接收暂态电压测量单元传输过来的高压一次侧暂态电压信息并传递给计算机终端进行存储，并通过以太网将信息传递给远处的数据存储显示单元。其中的无线数据接收装置和计算机终端均采用常用的装置即可实现，本技术的改进是在各个终端之间的连接。优选的，所述数据存储显示单元包括服务器。服务器的数据库用于存储所有收集到的高压一次侧暂态电压信息进行全面的监控，若出现异常情况则在数据存储显示单元即服务器的界面上告警和提示，该处的服务器采用现有常用服务器均能实现。优选的，所述电场传感器为光学电场传感器。光学电场传感器响应速度最快达ns级、带宽有效覆盖20Hz~100MHz，能够满足暂态电压测量的响应速度和带宽要求。优选的，所述现场数据采集发送装置包括数据采集装置、录波装置和无线通信模块，其中的录波装置和无线通信模块均连接数据采集装置。综上，本技术的有益效果是：1、本技术提供一种全绝缘、宽频有限覆盖20Hz~50MHz、采样率最高可达50MS/s的换流站直流场暂态电压监测方法，解决高压换流站直流场暂态电压准确、安全监测的技术问题。2、本方案中光学电场传感器测量暂态电压数据采用现场数据采集发送装置就地采集数据通过无线传输方式先传递给控制室信息中转站，再通过控制室将信息传递给中心站存储，避免了测量数据经过换流站内长距离传输的衰减和畸变；采用无线数据传输技术，避免在换流站内开展大规模土建施工以铺设采集装置与控制室之间的通信光纤。附图说明图1是本技术中暂态电压测量单元的结构示意图。附图中标记及相应的零部件名称：1、电极线；2、空间电场；3、支柱绝缘子；4、电场传感器；5、现场数据采集发送装置。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步地的详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：如图1所示，本技术包括暂态电压测量单元、数据中转单元和数据存储显示单元，所述暂态电压测量单元和数据中转单元之间通过无线通信模块进行连接，数据中转单元和数据存储显示单元之间通过以太网进行连接，所述暂态电压测量单元包括电极线1、垂直安装在电极线下方的多根支柱绝缘子3、电场传感器4和现场数据采集发送装置5，所述现场数据采集发送装置安装在电极线和多根支柱绝缘子形成的腔体底部，电场传感器安装在数据采集发送装置上。本装置通过分布在暂态电压测量单元上的电场传感器实现对暂态电压的实时监测，并将收集到的暂态电压信息传递给现场数据采集发送装置收集进行处理并将信息通过现场数据采集发送装置利用无线传输方式发送给数据中转单元，数据中转单元接收数据后再通过以太网传递给数据存储显示单元上的服务器数据库存储，同时在数据存储显示单元的应用界面告警和提示。电场传感器安装在高压换流站空间电场2的底电位进行高压一次侧暂态电压测量，无需停电作业，且电场传感器自身为绝缘材质，测量方法具有“全绝缘”的特点，不会造成绝缘安全隐患，实现了对高压一次侧暂态电压的在线监测。本装置通过电场传感器实现对数据就地采集，避免了测量数据经过换流站内长距离传输的衰减和畸变；暂态电压测量单元和数据中转单元之间采用无线数据传输技术，避免在换流站内开展大规模土建施工以铺设采集装置与控制室之间的通信光纤。实施例2：本实施例在实施例1的基础上优选如下：数据中转单元包括相互连接的计算机终端和无线数据接收装置。无线数据接收装置利用无线通信模块接收暂态电压测量单元传输过来的高压一次侧暂态电压信息并传递给计算机终端进行存储，并通过以太网将信息传递给远处的数据存储显示单元。其中的无线数据接收装置和计算机终端均采用常用的装置即可实现，本技术的改进是在各个终端之间的连接。数据存储显示单元包括服务器。服务器的数据库用于存储所有收集到的高压一次侧暂态电压信息进行全面的监控，若出现异常情况则在数据存储显示单元即服务器的界面上告警和提示，该处的服务器采用现有常用服务器均能实现。电场传感器为光学电场传感器。光学电场传感器响应速度最快达ns级、带宽有效覆盖20Hz~100MHz，能够满足暂态电压测量的响应速度和带宽要求。现场数据采集发送装置包括数据采集装置、录波装置和无线通信模块，其中的录波装置和无线通信模块均连接数据采集装置。其中的数据采集装置用于采集光学电场传感器采集到本文档来自技高网...

【技术保护点】
高压换流站直流场暂态电压监测装置，其特征在于，包括暂态电压测量单元、数据中转单元和数据存储显示单元，所述暂态电压测量单元和数据中转单元之间通过无线通信模块进行连接，数据中转单元和数据存储显示单元之间通过以太网进行连接，所述暂态电压测量单元包括电极线、垂直安装在电极线下方的多根支柱绝缘子、电场传感器和现场数据采集发送装置，所述现场数据采集发送装置安装在电极线和多根支柱绝缘子形成的腔体底部，电场传感器安装在数据采集发送装置上。

【技术特征摘要】
1.高压换流站直流场暂态电压监测装置，其特征在于，包括暂态电压测量单元、数据中转单元和数据存储显示单元，所述暂态电压测量单元和数据中转单元之间通过无线通信模块进行连接，数据中转单元和数据存储显示单元之间通过以太网进行连接，所述暂态电压测量单元包括电极线、垂直安装在电极线下方的多根支柱绝缘子、电场传感器和现场数据采集发送装置，所述现场数据采集发送装置安装在电极线和多根支柱绝缘子形成的腔体底部，电场传感器安装在数据采集发送装置上。2.根据权利要求1所述的高压换流站直流场暂态电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢施君，张榆，李建明，周慧莹，周悦，钟斌，王乃会，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，国网四川省电力公司乐山供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：四川;51