一种直流线路直流避雷器带电检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种直流线路直流避雷器带电检测系统，其包括：高压直流母线、杆塔、直流避雷器、母线电压互感器、电流采样模块、电压采样模块以及谐波分析仪和电阻测试仪，谐波分析仪和电阻测试仪均接收电流采样模块、电压采样模块分别通过直流避雷器、母线电压互感器提取的电流数据序列和电压数据序列，从而通过谐波分析仪对电流数据序列和电压数据序列进行显示，通过电阻测试仪对直流避雷器的电阻值进行显示，达到判定直流避雷器的可靠性。本实用新型专利技术减少了老化受潮等因素对直流避雷器的不利影响，提高了直流系统运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流系统检修
，具体涉及一种直流线路直流避雷器的在线检测系统。
技术介绍
随着中国社会经济的腾飞和科技的不断进步，整个社会对电能的需求越来越大，因此电网规模不断的扩大。然而中国能源分布和经济发展存在严重不对称的问题，东部和南部经济发达能源少，西部能源丰富但经济较落后，因此将西部能源有效的输送到东部和南部，有助于国家经济的可持续发展。高电压直流输电技术因其在远距离大容量输送中优势明显，在中国的大地上已有多交超特高压直流输电系统投入运行。直流线路避雷器是高电压直流输电技术中主要的一次电力设备，直流线路避雷器主要用于限制有线路的雷电过电压或有操作引起的内部过电压，是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，它的正常运行对保证系统的安全供电起着重要的作用。目前普遍使用的是氧化锌避雷器MOA，由于MOA在电网运行过程中经常出现内部受潮和阀片老化等缺陷，MOA的性能会在长期运行中发生变化，原来MOA的阻抗阀值不能满足电网安全运行的要求，从而严重影响了电力供给的安全运行。因此开发一种直流线路避雷器在线检测系统，能够实时控制并确定直流避雷器的阻抗阀值，对直流电力系统的安全稳定运行有着重要的意义，对电力供给保障有着重要的技术支持，同时带来重大的经济效益。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述直流线路避雷器事故特点，提供一种稳定性好、可靠性高的直流线路避雷器在线检测系统，用于确定直流避雷器的运行状态。为实现以上目的，本技术采取了以下的技术方案:一种直流线路直流避雷器带电检测系统，其包括:高压直流母线，用于产生直流电压信号；杆塔，所述杆塔与高压直流母线之间通过直流线路连接；母线电压互感器，所述母线电压互感器的一次侧与高压直流母线电性连接，用于变换所述直流电压信号，在母线电压互感器的二次侧产生一变换后的直流电压输出信号；直流避雷器，安装于所述杆塔侧，所述直流避雷器的一次侧与直流线路电性连接，形成电流信号测量点，所述直流电压信号通过直流线路流经直流避雷器后，在直流避雷器的接地侧产生一直流电流信号；电压采样模块，所述电压采样模块的输入端与母线电压互感器的二次侧电性连接，用于对所述直流电压输出信号进行多次采样，获取采样的电压数据序列；电流采样模块，所述电流采样模块的输入端与直流避雷器的接地回路电性连接，用于对所述直流电流信号进行多次采样，获取采样的电流数据序列；显示单元，所述显示单元包括谐波分析仪和电阻测试仪；其中，所述谐波分析仪用于接收并显示所述电流数据序列、电压数据序列的信息；所述电阻测试仪用于接收所述电流数据序列、电压数据序列的信息并显示直流避雷器的直流电阻值。所述电流采样模块包括电流传感器、第一 AD转换装置、第一中央处理器和第一无线收发器终端，所述电流传感器的取样探头串接在直流避雷器的接地回路中，所述电流传感器的输出端均通过第一 AD转换装置与第一中央处理器的输入端相连，用于将电流传感器对所述直流电流信号进行多次采样获取的电流数据序列经模数转换后传送至第一中央处理器，所述第一中央处理器的输出端与第一无线收发器终端的输入端电性连接，用于将获取的模数转换后的电流数据序列通过第一无线收发器终端传送至谐波分析仪和电阻测试仪。所述电压采样模块包括电压传感器、第二 AD转换装置、第二中央处理器和第二无线收发器终端，所述电压传感器的取样探头串接在母线电压互感器二次侧中，所述电压传感器的输出端通过第二 AD转换装置与第二中央处理器的输入端相连，用于将电压传感器对所述直流电压输出信号进行多次采样获取的电压数据序列经模数转换后传送至第二中央处理器，所述第二中央处理器的输出端与第二无线收发器终端的输入端电性连接，用于将获取的模数转换后的电压数据序列通过第二无线收发器终端传送至谐波分析仪和电阻测试仪。所述直流线路包括极I线路和极2线路，其中，极I线路和极2线路分别与高压直流母线形成的断合点分别记为A点和B点，所述直流避雷器的一次侧与直流线路形成的电流信号测量点分别位于极I线路和极2线路上的C点和D点。所述直流线路直流避雷器带电检测系统进一步包括一直流线路电阻测量模块，用于通过一外接直流电压电源测量直流线路电流值，所述直流线路电流值传送至电阻测试仪中，以显示直流线路电阻值，所述直流线路电阻值为高压直流母线和电流信号测量点之间的直流线路的电阻。所述直流线路电阻测量模块包括直流电压电源、第一电流表、第二电流表、刀闸开关、接地装置、第三AD转换装置、第三无线收发器终端；其中，直流电压电源的两个输出端分别连接至A点和B点，其输入端通过开关S3接地，所述A点和直流电压电源之间串接第一电流表和开关SI，所述B点和直流电压电源之间串接第二电流表和开关S2 ;所述接地装置包括开关S4、开关S5、开关S6，所述开关S4的一端连接至C点，另一端通过开关S6接地，所述开关S5的两端分别连接至D点以及开关S4和开关S6之间；所述直流线路和高压直流母线之间的断合处通过刀闸开关连接；所述第一电流表和第二电流表的输出端均通过第三AD转换装置由第三无线收发器终端将二者测得的直流线路电流值传送至电阻测试仪。所述谐波分析仪和电阻测试仪均通过一无线收发器总站与电压采样模块、电流采样模块以及直流线路电阻测量模块进行无线通讯，所述无线收发器总站的输入端分别与第一无线收发器终端、第二无线收发器终端和第三无线收发器终端的输出端无线连接，所述无线收发器总站的输出端与谐波分析仪和电阻测试仪分别相连。所述无线收发器总站、第一无线收发器终端、第二无线收发器终端和第三无线收发器终端均为无线路由器。本技术与现有技术相比，具有如下优点:本技术以直流避雷器为试验对象，以高压直流母线、母线电压互感器、电流传感器、电压传感器、AD转化装置、中央处理器、无线收发器终端、无线收发器总站、谐波分析仪和电阻测试仪为硬件条件，通过电流采样装置采取直流避雷器接地回路的电流序列信号和电压采样装置采取母线电压序列信号，通过谐波分析仪获得直流避雷器的谐波电压总量和谐波电流总量以及直流电流值，通过电阻测试仪获取直流避雷器的直流电阻值，判定直流避雷器的运行状态。判定方法是:当直流避雷器的直流电阻值R小于2.5G Ω或直流电流值I大于50微安时，停电更换所述直流避雷器；当直流避雷器的直流电阻值R和直流电流值I相邻两次带电检测间的变化率大于30 %或谐波电流的总量大于3015A或谐波电压总量大于520kV (对于500kV电压等级的直流线路而言)或谐波电压总量大于816kV(对于SOOkV电压等级的直流线路而言)时，缩减直流避雷器相邻二次带电检测的周期以加强监测。从而保证直流避雷器的有效保护作用，具有直观、快速、安全等先进的特点，减少了老化受潮等因素对直流避雷器的不利影响。【附图说明】图1是本技术一种直流线路直流避雷器带电检测系统的结构原理图；图2为直流线路电阻测量模块的电路原理图；图3为图2中测量状态I的原理图；图4为图2当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流线路直流避雷器带电检测系统，其特征在于，其包括：高压直流母线(1)，用于产生直流电压信号；杆塔(2)，所述杆塔(2)与高压直流母线(1)之间通过直流线路(71)连接；母线电压互感器(3)，所述母线电压互感器(3)的一次侧与高压直流母线(1)电性连接，用于变换所述直流电压信号，在母线电压互感器(3)的二次侧产生一变换后的直流电压输出信号；直流避雷器(4)，安装于所述杆塔(2)侧，所述直流避雷器(4)的一次侧与直流线路(71)电性连接，形成电流信号测量点，所述直流电压信号通过直流线路(71)流经直流避雷器(4)后，在直流避雷器(4)的接地侧产生一直流电流信号；电压采样模块(5)，所述电压采样模块(5)的输入端与母线电压互感器(3)的二次侧电性连接，用于对所述直流电压输出信号进行多次采样，获取采样的电压数据序列；电流采样模块(6)，所述电流采样模块(6)的输入端与直流避雷器(4)的接地回路电性连接，用于对所述直流电流信号进行多次采样，获取采样的电流数据序列；显示单元，所述显示单元包括谐波分析仪(9)和电阻测试仪(10)；其中，所述谐波分析仪(9)用于接收并显示所述电流数据序列、电压数据序列的信息；所述电阻测试仪(10)用于接收所述电流数据序列、电压数据序列的信息并显示直流避雷器(4)的直流电阻值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，陈岳，李晋伟，陈彦州，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：新型
国别省市：广东;44