一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置，包括本地采集端，本地采集端通过无线方式与云端服务器连接，本地采集端包括信号采集前端和数据处理后端，信号采集前端和数据处理后端通过保偏光纤连接，且所述数据处理后端设置于一个固定式机柜内。信号采集前端包括绝缘支撑杆和探头，探头包括上壳体、下壳体、集成光学传感器、安装卡槽和光纤耦合器。数据处理后端包括光信号处理模块、电信号采集处理模块、GPS模块、通信模块、电压测量模块和温度控制模块。本实用新型专利技术提高了暂态数据时间精度，且采用电压测量模块来测量CVT信号，降低了解耦难度，采用GPS模块提高了定时精度，又采用通信模块进行无线传输，提高了监测实时性。

A real-time monitoring device for transient over-voltage of fixed substation

【技术实现步骤摘要】
一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置
本技术涉及一种暂态过电压实时监测装置，尤其涉及一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置。
技术介绍
随着电网向着高电压、高智能、高可靠性的方向发展，对暂态过电压测量装置性能的要求越来越高，电网暂态过电压不仅决定系统中电力设备的绝缘水平，也威胁设备设施的安全运行，含有缺陷的设备在过电压作用下可能会造成绝缘击穿，甚至引发爆炸事故。这使得对电网暂态过电压测量和分析具有极其重要的意义。在专利申请号为“201220107456.4”的专利“一种暂态过电压在线监测系统”中，该专利提出一种暂态过电压在线监测装置，其利用电容分压器的原理，采用高压分压器，将高压侧电压转化为可采集的低压信号，但该方案测量精度不高，测量带宽较低，上限截止频率低，无法准确测量暂态过电压信号。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置，以解决目前变电站暂态过电压实时监测中出现的测量精度低、带宽不足、解耦困难、定时精度低、运行不稳定、监测灵敏度低、监测实时性不足的问题。一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置，包括本地采集端，所述本地采集端通过无线方式与云端服务器连接，其中，所述本地采集端主要进行信号采集、数据处理和数据发送，所述云端服务器主要进行数据储存和前端Web显示。具体的，所述本地采集端包括信号采集前端和数据处理后端，所述信号采集前端和数据处理后端通过保偏光纤连接，且所述数据处理后端设置于一个固定式机柜内，其中，信号采集前端主要进行模拟电压信号采集，数据处理后端主要进行A/D转换、数据分析、数据存储和数据发送。此外，所述云端服务器包括数据储存服务器和显示前端。进一步的，所述信号采集前端包括绝缘支撑杆和探头，所述绝缘支撑杆的底部固定于地面，所述探头安装于绝缘支撑杆顶部。所述探头包括上壳体、下壳体、集成光学传感器、安装卡槽和光纤耦合器，所述集成光学传感器安装于安装卡槽上，所述安装卡槽和光纤耦合器安装于下壳体内，所述上壳体和下壳体通过卡扣连接，所述集成光学传感器通过光纤耦合器和保偏光纤连接数据处理后端。其中，集成光学传感器利用电光效应感应空间电场变化进行暂态过电压测量，测量过程中通过保偏光纤传输电场调制后的光信号至数据处理后端进行后续信号处理。进一步的，所述数据处理后端包括光信号处理模块、电信号采集处理模块、GPS模块、通信模块、电压测量模块和温度控制模块，所述光信号处理模块通过保偏光纤连接信号采集前端的集成光学传感器，所述光信号处理模块和GPS模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端，所述通信模块双向电连接电信号采集处理模块，所述通信模块还无线连接云端服务器，所述电压测量模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端，所述温度控制模块双向电连接电信号采集处理模块。其中，电信号采集处理模块用于采集和处理光信号处理模块输出的电信号，GPS模块用于提供稳定精确定时功能，通信模块用于将采集到的暂态数据发送至云端服务器，电压测量模块用于连接和采集CVT信号，为后续数据解耦提供相位基准，温度控制模块为整个数据处理后端提供稳定的温湿度环境控制，防止因环境因素导致数据处理后端异常。更进一步的，所述数据处理后端的光信号处理模块包括光信号发送模块和光信号探测模块，所述光信号发送模块的输出端通过保偏光纤连接集成光学传感器的输入端。所述光信号探测模块的输入端通过保偏光纤连接集成光学传感器的输出端，所述光信号探测模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端。具体的，光信号发送模块通过保偏光纤发送高偏光信号至集成光学传感器，光信号探测器模块通过保偏光纤接收来自集成光学传感器的光信号，将其转化为携带电场调制信息的电信号。更进一步的，所述信号采集前端的探头的上壳体和下壳体表面喷涂有室温硫化硅橡胶涂料，以提高上壳体和下壳体的憎水性，降低环境湿度对传感器性能的影响，从而提高测试稳定性。更进一步的，所述信号采集前端的探头为蝶形探头。更进一步的，所述信号采集前端设置有A、B、C三相。本技术的有益效果在于：(1)本技术提高了暂态数据时间精度；(2)本技术采用电压测量模块来测量CVT信号，降低了解耦难度；(3)本技术采用GPS模块提高了定时精度；(4)本技术采用通信模块进行无线传输，提高了监测实时性；(5)本技术采用温度控制模块以提供稳定的温湿度环境控制，降低了安全风险。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是固定式机柜和绝缘支撑杆安装示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。本技术提出一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置，包括本地采集端，本地采集端通过无线方式与云端服务器连接，其中，本地采集端主要进行信号采集、数据处理和数据发送，云端服务器主要进行数据储存和前端Web显示。具体的，如图1所示，本地采集端包括信号采集前端和数据处理后端，信号采集前端和数据处理后端通过保偏光纤连接，且所述数据处理后端设置于一个固定式机柜内。具体的，信号采集前端主要进行模拟电压信号采集，数据处理后端主要进行A/D转换、数据分析、数据存储和数据发送。此外，云端服务器包括数据储存服务器和显示前端。信号采集前端包括绝缘支撑杆和探头，绝缘支撑杆的底部固定于地面，探头安装于绝缘支撑杆顶部。探头包括上壳体、下壳体、集成光学传感器、安装卡槽和光纤耦合器，集成光学传感器安装于安装卡槽上，安装卡槽和光纤耦合器安装于下壳体内，上壳体和下壳体通过卡扣连接，集成光学传感器通过光纤耦合器和保偏光纤连接数据处理后端。其中，集成光学传感器利用电光效应感应空间电场变化进行暂态过电压测量，测量过程中通过保偏光纤传输电场调制后的光信号至数据处理后端进行后续信号处理。具体的，探头为蝶形探头，且探头的上壳体和下壳体表面喷涂有室温硫化硅橡胶涂料，以提高上壳体和下壳体的憎水性，降低环境湿度对传感器性能的影响，从而提高测试稳定性。此外，信号采集前端设置有A、B、C三相。数据处理后端包括光信号处理模块、电信号采集处理模块、GPS模块、通信模块、电压测量模块和温度控制模块，光信号处理模块通过保偏光纤连接信号采集前端的集成光学传感器，光信号处理模块和GPS模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端，通信模块双向电连接电信号采集处理模块，通信模块还无线连接云端服务器，电压测量模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端，温度控制模块双向电连接电信号采集处理模块。其中，电信号采集处理模块用于采集和处理光信号处理模块输出的电信号，GPS模块用于提供稳定精确定时功能，通信模块用于将采集到的暂态数据发送至云端服务器，电压测量模块用于连接和采集A相CVT信号，为后续数据解耦提供相位基准，温度控制模块为整个数据处理后端提供稳定的温湿度环境控制，防止因环境因素导致数据处理后端异常。具体的，光信号处理模块包括光信号发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置，包括本地采集端，所述本地采集端通过无线方式与云端服务器连接，其特征在于，所述本地采集端包括信号采集前端和数据处理后端，所述信号采集前端和数据处理后端通过保偏光纤连接，且所述数据处理后端设置于一个固定式机柜内；所述云端服务器包括数据储存服务器和显示前端；/n所述信号采集前端包括绝缘支撑杆和探头，所述绝缘支撑杆的底部固定于地面，所述探头安装于绝缘支撑杆顶部；所述探头包括上壳体、下壳体、集成光学传感器、安装卡槽和光纤耦合器，所述集成光学传感器安装于安装卡槽上，所述安装卡槽和光纤耦合器安装于下壳体内，所述上壳体和下壳体通过卡扣连接，所述集成光学传感器通过光纤耦合器和保偏光纤连接数据处理后端；/n所述数据处理后端包括光信号处理模块、电信号采集处理模块、GPS模块、通信模块、电压测量模块和温度控制模块，所述光信号处理模块通过保偏光纤连接信号采集前端的集成光学传感器，所述光信号处理模块和GPS模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端，所述通信模块双向电连接电信号采集处理模块，所述通信模块还无线连接云端服务器，所述电压测量模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端，所述温度控制模块双向电连接电信号采集处理模块。/n...

【技术特征摘要】
1.一种固定式变电站暂态过电压实时监测装置，包括本地采集端，所述本地采集端通过无线方式与云端服务器连接，其特征在于，所述本地采集端包括信号采集前端和数据处理后端，所述信号采集前端和数据处理后端通过保偏光纤连接，且所述数据处理后端设置于一个固定式机柜内；所述云端服务器包括数据储存服务器和显示前端；
所述信号采集前端包括绝缘支撑杆和探头，所述绝缘支撑杆的底部固定于地面，所述探头安装于绝缘支撑杆顶部；所述探头包括上壳体、下壳体、集成光学传感器、安装卡槽和光纤耦合器，所述集成光学传感器安装于安装卡槽上，所述安装卡槽和光纤耦合器安装于下壳体内，所述上壳体和下壳体通过卡扣连接，所述集成光学传感器通过光纤耦合器和保偏光纤连接数据处理后端；
所述数据处理后端包括光信号处理模块、电信号采集处理模块、GPS模块、通信模块、电压测量模块和温度控制模块，所述光信号处理模块通过保偏光纤连接信号采集前端的集成光学传感器，所述光信号处理模块和GPS模块的输出端电连接电信号采集处理模块的输入端，所述通信模块双向电连接电信号采集处理模块，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳勇，邓长飞，张朝坤，庄池杰，耿屹楠，曾嵘，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，清华大学，
类型：新型
国别省市：四川;51