基于虚拟仪器的电网过电压在线监测系统.pdf

第27卷第2期 电 力 自动 化 议 备 Vol.27No.2 2·007年2月 ElectricPowerAutomatinnEquiPment Feb.2X《j7 勿 基于虚拟仪器的电网过 电压 在 线 监 测 系 统 刘 斌，，任 力’，徐兴华，，杨文磨，徐 阳， (1.威海供电会司，山东威海264200; 2.西安交大科技园博源电气有限责任会司，陕西西安710054; 3.西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西 西安710045) ·摘要:结合输电网内外过电压的各自特点，设计了队容分压器作为信号获取装置，基于虚拟仪器 技术开发了一套电网过电压在线监测系统。信号调理单元对分压器捕获到的电压信号进行预处 ·理，采用预触发技术在过电压到来时能有效触发采集。软件基于虚拟仪器技术，配合高速采集板 卡，可方便调用、分析处理数据并进行图形化显示;采用数据压缩和网络技术，实现对现场过电压 的远程访问。高压实验室模拟试验及应用结果表明系统工作稳定、测量准确，测试数据及过 电压波形能真实反映电网过电压情况。. 关键词:过电压;在线监测;虚拟仪器;分压器 中图分类号:TM86 文献标识码:B 文章编号:1(X)6一6047(2007)02一0097一04 过电压在线监测技术一直是电网研究的重点[l]。 分为直接雷击过电压和感应雷击过电压。 通常的过电压录波仪采样频率不高，采样长度短，只 LZ 信号获取方式 能监测过电压的幅值和次数而不能对波形进行分 电力系统中常用的获取信号的方法有:电压互 析。采用美国M公司的UbviEW软件作为开发平 感器法、电流传感器法和阻容分压器法[4]。‘ 台，可实现电力系统内、外过电压的采集。 电压互感器法使用专用的电磁式电压互感器获 取电压信号。现有的电压互感器大部分采用铁磁材 1过电压类型及信号获取方式 料作为铁芯，其工作频率不高，很难捕捉到高频过电 1.1 过电压类型 压信号。而用软磁铁氧体虽然工作频率很高、铁损也 电力系统运行中，由于雷击、故障、谐振、操作等 小，但在工频下的磁导率却很低，不能反映电网常态 原因引起的电气设备电压高于额定工作电压的现象 下的电压值。加上漏感、分布电容、磁饱和等因素的 称为过电压。根据产生的原因分为外部过电压和内 影响，也很难保证频率分量丰富的过电压信号不失 部过电压2大类[2]。外部过电压即雷电过电压或大 真。因此，通过电压互感器获取信号不适合于过电 气过电压;内部过电压包括操作过电压、工频过电 压信号的获取。 、 · 、 压、谐振过电压。二 1 .电流传感器方法由电流传感器获取过电压的电 由于内部开关操作、断线、接地等原因而产生的 流信号，电流传感器通常采用罗高夫斯基线圈的结 高于额定工作电压的情况称为内部过电压。内部过 构，适用于测量幅值较大而快速变化的脉冲电流。 电压由于产生的原因不同，表现出的特征也不同，如 但该方法难以兼顾工频和脉冲，对于频带在几十到几 操作过电压具有高幅值、高频率、持续时间短的特 千赫兹的内部过电压，其灵敏度很低。它虽然可以与 点;工频过电压则是频率接近工频;而谐振过电压的 电压互感器联合使用以弥补频带的不足，但是电流传 特点是持续时间长、波形周期重复等。其中以操作 感器所监测的雷电流波形容易失真，即使雷电流的 过电压最为严重。内部过电压常用的限制措施是 波形相同，但不同的网络和设备可能出现的雷电过 在系统