一种输电线路电压电流监测系统及方法技术方案

本发明专利技术是关于一种输电线路电压电流监测系统及方法，其中，所述系统包括、陶瓷电容绝缘子分压装置、电流互感器以及电压电流监测装置，陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，低压臂电连接至高压输电线路，高压臂与地线电连接；电压电流监测装置分别与电流互感器和陶瓷电容绝缘子的低压臂连接，电压电流监测装置与高压输电线路等电位，固定在高压输电线路上。通过采用本发明专利技术实施例提供的监测系统利用倒装式陶瓷电容分压单元供电及采集线路的过电压及短路故障时的电压、以及利用电流互感器采集线路的故障电流，即可判断线路故障情况，从而能有效指导故障原因分析、故障查找、故障自愈，对于电力系统的安全稳定运行有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统电压电流监测的
，尤其涉及采用陶瓷电容绝缘子构成倒装式分压单元的输电线路电压电流监测系统及方法。
技术介绍
目前，输电线路监测电流的方法采用电流互感器，监测电压的方法采用电压互感器，但常规的电流和电压监测装置用在输电线路上存在取电问题，且投资大。对于高压输电线路故障定位使用的故障指示器，仅能监测电流。近年来，云南电科院提出了采用陶瓷电容绝缘子正装式分压单元结构监测线路过电压及自取电的方法。然而，对于正装式结构，如将故障指示器的电流互感器二次线直接与监测装置连接，可能因故障指示器故障而导致线路故障和烧毁整个监测装置，因此，只能采用两套不同的监测装置。随着智能电网的建设对于输电线路智能化提出了很高要求，如故障自愈、故障定位、故障识别等都需要有监测技术及传感器的新突破，因此研究开发小型、安全、稳定、廉价的输电线路电压电流监测装置具有重要意义。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种输电线路电压电流监测系统及方法。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种输电线路电压电流监测系统及方法，包括陶瓷电容绝缘子分压装置、电流互感器以及电压电流监测装置，其中：所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述低压臂电连接至高压输电线路，所述高压臂与地线电连接；所述电流互感器套装设置在输电线路上；所述电压电流监测装置分别与所述电流互感器和陶瓷电容绝缘子的低压臂连接。优选地，所述电压电流监测装置包括电流信号处理电路、电压信号处理电路、信号转换电路和处理器，其中：所述电流信号处理电路与所述电流互感器电连接，所述电压信号处理电路连接至所述陶瓷电容绝缘子的低压臂和高压臂之间；所述电流信号处理电路和电压信号处理电路分别与所述信号转换电路电连接；所述信号转换电路与所述处理器电连接。优选地，所述电压电流监测装置还包括传输模块，所述传输模块与所述处理器电连接，且所述传输模块与后台避雷器状态监测中心通信连接，所述传输模块设置为GPRS模块或WIFI模块。优选地，所述电压电流监测装置还包括匹配电阻，所述匹配电阻一端与所述陶瓷电容绝缘子的低压臂电连接，另一端与所述电压信号处理电路电连接。优选地，所述电压电流监测装置还包括取电模块，所述取电模块分别电连接至所述电流信号处理电路、电压信号处理电路、信号转换电路和处理器。优选地，所述高压臂和低压臂之间的分压比为500-3000，所述高压臂的电容量为10pF-10nF，所述低压臂的电容量为10nF-10uF。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种输电线路电压电流监测系统及方法，包括：实时获取设置在输电线路上的电流互感器的电流，以及陶瓷电容绝缘子低压臂上的电压；判断所述电压是否大于系统电压的1.2倍或1.5倍，或者，判断所述电压是否含有500Hz-2000Hz的高频信号；或者判断电流是否大于线路额定电流的1.1倍，其中，对于中性点有效接地系统判断所述电压是否大于系统电压的1.2倍，对于中性点非有效接地系统判断所述电压是否大于系统电压的1.5倍；当所述电压大于系统电压的1.2倍或1.5倍时，或者，当所述电压中含有500Hz-2000Hz的高频信号时，或者电流大于线路额定电流的1.1倍时，启动电压电流监测装置记录20-100ms内的电压波形以及电流波形，并发送至后台数据监测诊断中心。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例提供的输电线路电压电流监测系统及装置包括陶瓷电容绝缘子分压装置、电流互感器以及电压电流监测装置，其中：所述电流互感器套装设置在输电线路上；所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述低压臂电连接至高压输电线路，所述高压臂与地线电连接；所述电压电流监测装置分别与所述电流互感器和陶瓷电容绝缘子连接。通过采用本专利技术实施例提供的监测系统和方法能够根据陶瓷电容绝缘子的高压臂和低压臂构成的分压单元，监测输电线路的电压，根据电流互感器监测输电线路的电流，从而对输电线路的状态进行实时监控，并为故障分析、故障自愈等提供数据。同时，利用高压陶瓷电容绝缘子绝缘强度高、机械性能好、价格便宜等优点，直接挂在输电线路上构成分压单元，兼取电及分压器作用，能够完整准确地记录输电线路的工频电压、暂时过电压、操作过电压、雷电过电压波形，结合安装在线路上的电流互感器获得的线路的故障电流，利用线路的电压、电流波形即可实时判断输电线路的运行状态，能够大大减少需要故障造成的损失，并能有效地指导故障分析、故障定位、故障隔离，提高电力系统的安全运行水平。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种输电线路电压电流监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种输电线路电压电流监测系统的原理结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种输电线路电压电流监测方法。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。图1是根据一示例性实施例示出的一种输电线路电压电流监测系统的结构示意图。如图1所示，该输电线路电压电流监测系统包括陶瓷电容绝缘子分压装置1、电流互感器2、电压电流监测装置3、高压输电线路、杆塔和后台数据监测诊断中心4。其中，所述电流互感器2套装设置在高压输电线路上，用于监测高压输电线路的电流，且所述电流互感器2固定在线路上；所述陶瓷电容绝缘子分压装置1包括依次电连接的高压臂C1和低压臂C2，所述低压臂C2电连接至高压输电线路，所述高压臂C1与地线电连接，从而使高压臂C1和低压臂C2构成分压单元，其中，所述高压臂C1和低压臂C2之间的分压比为500-3000，所述高压臂C1的电容量为10pF-10nF，所述低压臂C2的电容量为10nF-10uF；所述电压电流监测装置3分别与所述电流互感器2和陶瓷电容绝缘子分压装置1连接，所述电压电流监测装置3与后台数据监测诊断中心4通信连接。从而，由电压电流监测装置3将采集的电压和电流信号发送至后台数据监测诊断中心4，以便后台数据监测诊断中心4根据所述电流波形和电压波形的变化确定输电线路的状态。另外，参见图2，为本专利技术实施例提供的输电线路电压电流监测系统原理结构示意图，如图2所示，该系统包括高压输电线路、陶瓷电容绝缘子分压装置1、电流互感器2、以及电压电流监测装置3。在本专利技术实施例中，所述陶瓷电容绝缘子分压装置1包括由高压臂C1和低压臂C2组成的分压单元，在本专利技术实施例中，所述高压臂C1的电容量可以为10pF-10nF，所述低压臂的电容量可以为10nF-10uF；所述输电线路上套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路电压电流监测系统，其特征在于，包括陶瓷电容绝缘子分压装置、电流互感器、电压电流监测装置及后台数据监测诊断中心，其中：所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述低压臂电连接至高压输电线路，所述高压臂与地线电连接；所述电流互感器套装设置在输电线路上；所述电压电流监测装置分别与所述电流互感器和陶瓷电容绝缘子的低压臂连接。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路电压电流监测系统，其特征在于，包括陶瓷电容绝缘子分压装置、电流互感器、电压电流监测装置及后台数据监测诊断中心，其中：所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述低压臂电连接至高压输电线路，所述高压臂与地线电连接；所述电流互感器套装设置在输电线路上；所述电压电流监测装置分别与所述电流互感器和陶瓷电容绝缘子的低压臂连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压电流监测装置安装在输电线路上与输电线路等电位，包括电流信号处理电路、电压信号处理电路、信号转换电路和处理器，其中：所述电流信号处理电路与所述电流互感器电连接，所述电压信号处理电路连接至所述陶瓷电容绝缘子的低压臂和高压臂之间；所述电流信号处理电路和电压信号处理电路分别与所述信号转换电路电连接；所述信号转换电路与所述处理器电连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电压电流监测装置还包括传输模块，所述传输模块与所述处理器电连接，且所述传输模块与后台数据监测诊断中心通信连接，所述传输模块设置为GPRS模块或WIFI模块。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电压电流监测装置还包括匹配电阻，所述匹配电阻一端与所述陶瓷电容绝缘子的低压臂电连接，另一端与所述电压信号处理电路电连接。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电压电流监测装置还包括取电模块，所述取电模块分别电连接至所述电流信号处理电路、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，王科，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53