便携式全光学过压采集装置和系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种便携式全光学过压采集装置和系统，所述便携式全光学过压采集装置，包括：依次相连的光电模块、数据采集模块和中央控制及数据处理模块，其中，所述光电模块包括光源发送单元和光电接收单元，所述光源发送单元将发出的单偏振光输入至光学电场传感器；所述光电接收单元采集所述光学电场传感器输出的含有电压变化信息的光信号，转换成电压信号，发送至数据采集模块；所述数据采集模块将所述电压信号从模拟信号转换为数字信号，发送至所述中央控制及数据处理模块；所述中央控制及数据处理模块对接收到的数字信号进行监测以及采集过压信息。本实用新型专利技术提供了可以对输电线路附近空间电场波形进行测量的便携式变电站过电压采集设备。

Portable full optical overvoltage acquisition device and system

The utility model discloses a portable optical voltage acquisition device and system, the portable optical voltage acquisition device comprises a photoelectric module, data acquisition module and the central control and data processing module, which are connected in turn, the photoelectric module includes a light source transmitting unit and a photoelectric receiving unit, input to the single polarized light optical electric field sensor by the light transmitting unit will be issued; containing voltage change information of the optical signal of the photoelectric receiving unit collects the optical electric field sensor output, converted to a voltage signal is sent to the data acquisition module; the data acquisition module and the voltage signal from the analog signal into digital signal and send to the central control and data processing module; the central control and data processing module to monitor the received digital signal And collecting overvoltage information. The utility model provides a portable substation over voltage acquisition device which can measure the spatial electric field waveform near the transmission line.

【技术实现步骤摘要】
便携式全光学过压采集装置和系统
本技术涉及过压采集技术，尤指一种便携式全光学过压采集装置和系统。
技术介绍
过电压是电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。过电压分外过电压和内过电压两大类。外过电压又称雷电过电压、大气过电压。由大气中的雷云对地面放电而引起的。分直击雷过电压和感应雷过电压两种。直击雷过电压是雷闪直接击中电工设备导电部分时所出现的过电压。雷闪击中带电的导体，如架空输电线路导线，称为直接雷击。雷闪击中正常情况下处于接地状态的导体，如输电线路铁塔，使其电位升高以后又对带电的导体放电称为反击。直击雷过电压幅值可达上百万伏，会破坏电工设施绝缘，引起短路接地故障。感应雷过电压是雷闪击中电工设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电工设备(包括二次设备、通信设备)上感应出的过电压。因此，架空输电线路需架设避雷线和接地装置等进行防护。通常用线路耐雷水平和雷击跳闸率表示输电线路的防雷能力。内过电压是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压。有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。暂态过电压是由于断路器操作或发生短路故障，使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的过电压，又称工频电压升高。操作过电压是由于进行断路器操作或发生突然短路而引起的衰减较快持续时间较短的过电压。谐振过电压是电力系统中电感、电容等储能元件在某些接线方式下与电源频率发生谐振所造成的过电压。对过电压进行监控，从而可以采取措施加以限制，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。目前较为成熟的过电压测量方法主要利用的是电容分压器的原理。采用高压分压器或电容式套管末屏连接低压臂分压器的方式，将高压侧电压转化为可采集的低电压信号。但该方案受到杂散电容、电感等因素的影响，导致测量精度不够高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种便携式全光学过压采集装置和系统，可以对电力系统的过电压进行采集。为了达到本技术目的，本技术提供了一种便携式全光学过压采集装置，包括：依次相连的光电模块、数据采集模块和中央控制及数据处理模块，其中，所述光电模块包括光源发送单元和光电接收单元，所述光源发送单元将发出的单偏振光输入至光学电场传感器；所述光电接收单元采集所述光学电场传感器输出的含有电压变化信息的光信号，转换成电压信号，发送至数据采集模块；所述数据采集模块将所述电压信号从模拟信号转换为数字信号，发送至所述中央控制及数据处理模块；所述中央控制及数据处理模块对接收到的数字信号进行监测以及采集过压信息。可选地，所述便携式全光学过压采集装置还包括与中央控制及数据处理模块相连的人机界面模块，其中，所述人机界面模块接收用户的输入，以及显示所述中央控制及数据处理模块的输出。可选地，所述便携式全光学过压采集装置还包括分别与所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块和人机界面模块相连的电源监控模块，其中，所述电源监控模块包括相连的电源监控单元和充放电单元，所述电源监控单元使用交流电源的交流电或充放电单元的直流电为光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块和人机界面模块提供工作电源并进行电源监控；所述充放电单元在所述便携式全光学过压采集装置接通交流电源时，进行充电，在所述便携式全光学过压采集装置与交流电源断开时，为所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块、人机界面模块和电源监控单元供电。可选地，所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块、人机界面模块和电源监控模块设置在便携式安全防护箱中，所述便携式安全防护箱包含机箱面板，所述机箱面板与所述光电模块、中央控制及数据处理模块和电源监控模块相连。可选地，所述机箱面板上设置有：与所述光电模块相连的光纤适配器，与所述中央控制及数据处理模块相连的网络接口和数据接口，与所述电源监控模块相连的电源开关和电源指示灯。可选地，所述光源发送单元为单模的超辐射发光二极管SLD激光器。可选地，所述光电接收单元为光电探测器。可选地，所述中央控制及数据处理模块为PC104总线工业控制计算机。本技术还提供一种便携式全光学过压采集系统，包括：便携式全光学过压采集装置和光学电场传感器，所述便携式全光学过压采集装置与光学电场传感器通过光纤相连，其中，所述便携式全光学过压采集装置，包括：依次相连的光电模块、数据采集模块和中央控制及数据处理模块，其中，所述光电模块包括光源发送单元和光电接收单元，所述光源发送单元将发出的单偏振光输入至所述光学电场传感器；所述光电接收单元采集所述光学电场传感器输出的含有电压变化信息的光信号，并转换成电压信号，发送至数据采集模块；所述数据采集模块将所述电压信号从模拟信号转换为数字信号，发送至所述中央控制及数据处理模块；所述中央控制及数据处理模块对接收到的数字信号进行监测以及采集过压信息；所述光学电场传感器接收所述光源发送单元发送单偏振光，感应输电线路的电场变化，将含有电压变化信息的光信号至所述光电接收单元。可选地，所示便携式全光学过压采集装置还包括与中央控制及数据处理模块相连的人机界面模块，以及分别与所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块和人机界面模块相连的电源监控模块，其中，所述人机界面模块接收用户的输入，以及显示所述中央控制及数据处理模块的输出；所述电源监控模块包括相连的电源监控单元和充放电单元，所述电源监控单元使用交流电源的交流电或充放电单元的直流电为光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块和人机界面模块提供工作电源并进行电源监控；所述充放电单元在所述便携式全光学过压采集装置接通交流电源时，进行充电，在所述便携式全光学过压采集装置与交流电源断开时，为所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块、人机界面模块和电源监控单元供电。本技术实施例的便携式全光学过压采集装置，包括：依次相连的光电模块、数据采集模块和中央控制及数据处理模块，其中，所述光电模块包括光源发送单元和光电接收单元，所述光源发送单元将发出的单偏振光输入至光学电场传感器；所述光电接收单元采集所述光学电场传感器输出的含有电压变化信息的光信号，转换成电压信号，发送至数据采集模块；所述数据采集模块将所述电压信号从模拟信号转换为数字信号，发送至所述中央控制及数据处理模块；所述中央控制及数据处理模块对接收到的数字信号进行监测以及采集过压信息。本技术提供了可以对输电线路附近空间电场波形进行测量的便携式变电站过电压采集设备，通过本技术，可以快速有效的完成对外过电压和内过电压的采集的工作，通过挂网运行可以为电力系统的事故分析提供科学依据，为电网的正常运行与事故避免提供有效保障。附图说明附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。图1为本技术实施例的便携式全光学过压采集系统示意图；图2为本技术实施例的便携式全光学过压采集装置示意图；图3为本技术实施例的便携式安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式全光学过压采集装置，其特征在于，包括：依次相连的光电模块、数据采集模块和中央控制及数据处理模块，其中，所述光电模块包括光源发送单元和光电接收单元，所述光源发送单元将发出的单偏振光输入至光学电场传感器；所述光电接收单元采集所述光学电场传感器输出的含有电压变化信息的光信号，转换成电压信号，发送至数据采集模块；所述数据采集模块将所述电压信号从模拟信号转换为数字信号，发送至所述中央控制及数据处理模块；所述中央控制及数据处理模块对接收到的数字信号进行监测以及采集过压信息。

【技术特征摘要】
1.一种便携式全光学过压采集装置，其特征在于，包括：依次相连的光电模块、数据采集模块和中央控制及数据处理模块，其中，所述光电模块包括光源发送单元和光电接收单元，所述光源发送单元将发出的单偏振光输入至光学电场传感器；所述光电接收单元采集所述光学电场传感器输出的含有电压变化信息的光信号，转换成电压信号，发送至数据采集模块；所述数据采集模块将所述电压信号从模拟信号转换为数字信号，发送至所述中央控制及数据处理模块；所述中央控制及数据处理模块对接收到的数字信号进行监测以及采集过压信息。2.根据权利要求1所述的便携式全光学过压采集装置，其特征在于，还包括与中央控制及数据处理模块相连的人机界面模块，其中，所述人机界面模块接收用户的输入，以及显示所述中央控制及数据处理模块的输出。3.根据权利要求2所述的便携式全光学过压采集装置，其特征在于，还包括分别与所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块和人机界面模块相连的电源监控模块，其中，所述电源监控模块包括相连的电源监控单元和充放电单元，所述电源监控单元使用交流电源的交流电或充放电单元的直流电为光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块和人机界面模块提供工作电源并进行电源监控；所述充放电单元在所述便携式全光学过压采集装置接通交流电源时，进行充电，在所述便携式全光学过压采集装置与交流电源断开时，为所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块、人机界面模块和电源监控单元供电。4.根据权利要求3所述的便携式全光学过压采集装置，其特征在于，所述光电模块、数据采集模块、中央控制及数据处理模块、人机界面模块和电源监控模块设置在便携式安全防护箱中，所述便携式安全防护箱包含机箱面板，所述机箱面板与所述光电模块、中央控制及数据处理模块和电源监控模块相连。5.根据权利要求4所述的便携式全光学过压采集装置，其特征在于，所述机箱面板上设置有：与所述光电模块相连的光纤适配器，与所述中央控制及数据处理模块相连的网络接口和数据接口，与所述电源监控模块相连的电源开关和电源指示灯。6.根据权利要求1～5中任意一项所述的便携式全光学过压采...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄池杰，汪海，陈未远，曾嵘，谢施君，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11