本實用新型涉及電網(wǎng)在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，該在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠同時監(jiān)測電網(wǎng)的工頻電壓信號、局部放電信號和沖擊電壓信號。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，電網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)被越來越廣泛地推廣應用。電網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)從以往單一的故障錄波，發(fā)展為對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)進行綜合性地監(jiān)測。工頻電壓信號監(jiān)測是最基本的電壓監(jiān)測，目前一般由相應電壓等級的電壓互感器獲取監(jiān)測信號。局部放電信號監(jiān)測是表征電網(wǎng)設備絕緣特性的一個靈敏的特征，能夠發(fā)現(xiàn)潛在的故障，通過對局部放電信號變化趨勢的長期監(jiān)測，可以為設備的診斷維修提供依據(jù)。沖擊過電壓信號監(jiān)測專門針對電網(wǎng)過電壓問題，能夠監(jiān)測電網(wǎng)的內(nèi)部過電壓和外部過電壓。

但現(xiàn)有技術(shù)中，上述系統(tǒng)都是獨立的，如果要實現(xiàn)多種功能，存在著重復投資建設問題和系統(tǒng)不兼容的問題。更進一步地，現(xiàn)有技術(shù)的電力系統(tǒng)故障錄波器是從電壓互感器獲取過電壓信號，測量精度和頻率響應差，對很多過電壓不能進行監(jiān)測，且電壓互感器體積較大，易發(fā)生磁飽和現(xiàn)象。局部放電測量需要裝設專用的耦合電容獲取信號。

因此，需要提供一種用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，該在線監(jiān)測系統(tǒng)具有多種功能，能夠同時監(jiān)測電網(wǎng)的工頻電壓信號、局部放電信號和沖擊電壓信號。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，該在線監(jiān)測系統(tǒng)具有多種功能，能夠同時監(jiān)測電網(wǎng)的工頻電壓信號、局部放電信號和沖擊電壓信號。

為達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

一種用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，該在線監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個監(jiān)測單元和數(shù)字采集器；

當所述在線監(jiān)測系統(tǒng)包括兩個以上監(jiān)測單元時，所有監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)都相同；

每一個監(jiān)測單元包括一分壓器、一隔離保護器、一放大器和一衰減器；

分壓器的三個輸出端分別與隔離保護器、放大器和衰減器的輸入端電連接；

隔離保護器、放大器和衰減器的輸出端分別與數(shù)字采集器的任意一個通道電連接。

優(yōu)選地，所述在線監(jiān)測系統(tǒng)還包括一處理器，且所述數(shù)字采集器的輸出端與處理器的輸入端電連接。

優(yōu)選地，所述隔離保護器對工頻電壓信號起隔離作用，當工頻電壓信號為過電壓時所述隔離保護器能夠阻止工頻電壓信號向所述數(shù)字采集器傳送，所述隔離保護器還用于將任意一相電的10V以下的工頻電壓信號傳送到所述數(shù)字采集器的任意一個通道；所述放大器用于對任意一相電的局部放電信號進行識別和放大，且能夠濾除干擾信號，使局部放電信號與工頻電壓信號互不干擾，再將該相電的放大后的局部放電信號傳送到所述數(shù)字采集器的任意一個通道；所述衰減器用于對一次分壓后的內(nèi)部過電壓或外部過電壓進行二次分壓使其轉(zhuǎn)換為任意一相電的10V以下的沖擊電壓信號，再將該相電的10V以下的沖擊電壓信號傳送到所述數(shù)字采集器的任意一個通道；所述數(shù)字采集器用于將所有相電的10V以下的工頻電壓信號、放大后的局部放電信號以及10V以下的沖擊電壓信號發(fā)送至所述處理器；所述處理器用于記錄每一相電的工頻電壓信號的波形，分析每一相電的局部放電信號的變化趨勢，且當局部放電信號達到預設設定的閾值時向用戶發(fā)出報警信號，記錄每一相電的沖擊電壓信號的沖擊過程，以分析過電壓的類型和影響。

優(yōu)選地，所述分壓器包括一均壓罩、一沖擊高壓臂電阻、一沖擊高壓臂陶瓷電容、一沖擊低壓臂電阻、一沖擊低壓臂陶瓷電容和一工頻高壓陶瓷電容；均壓罩分別與工頻高壓陶瓷電容和沖擊高壓臂電阻電連接；均壓罩起均壓作用；沖擊高壓臂電阻依次與沖擊高壓臂陶瓷電容和沖擊低壓臂陶瓷電容串聯(lián)連接，且沖擊低壓臂陶瓷電容接地；沖擊低壓臂電阻的一端電連接于沖擊高壓臂陶瓷電容與沖擊低壓臂陶瓷電容之間的節(jié)點，沖擊低壓臂電阻的另一端與所述衰減器的輸入端電連接。

進一步優(yōu)選地，所述隔離保護器包括一工頻低壓陶瓷電容；所述工頻高壓陶瓷電容與工頻低壓陶瓷電容串聯(lián)連接。

進一步優(yōu)選地，所述分壓器用于實時監(jiān)測電網(wǎng)的任意一相電的工頻電壓信號，然后將該相電的工頻電壓信號轉(zhuǎn)換為該相電的10V以下的工頻電壓信號，再將該相電的10V以下的工頻電壓信號輸出至所述隔離保護器；所述分壓器還用于實時監(jiān)測電網(wǎng)的任意一相電的局部放電信號，然后將該相電的局部放電信號輸出至所述放大器；所述分壓器還用于實時監(jiān)測電網(wǎng)的任意一相電的內(nèi)部過電壓和外部過電壓，并且當電網(wǎng)承受內(nèi)部過電壓或外部過電壓時，對內(nèi)部過電壓或外部過電壓進行一次分壓，然后將一次分壓后的內(nèi)部過電壓或外部過電壓輸出至所述衰減器。

優(yōu)選地，所述均壓罩為圓環(huán)形鋁材質(zhì)的均壓罩。

優(yōu)選地，所述分壓器為阻尼分壓器。

優(yōu)選地，所述分壓器為基于陶瓷電容的分壓器。

優(yōu)選地，所述數(shù)字采集器為雙緩存數(shù)字采集器。

本實用新型具有如下益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)的電網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)相比，本實用新型的所述在線監(jiān)測系統(tǒng)包括分壓器，能夠同時監(jiān)測電網(wǎng)的工頻電壓信號、局部放電信號和沖擊電壓信號，將三種信號輸入數(shù)字采集器，進而利用處理器三種信號進行分析處理，首次實現(xiàn)了對電網(wǎng)三種信號的同時在線監(jiān)測。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型實施例提供的用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖進行詳細的描述，所述附圖形成本實用新型的一部分，且在本實用新型中，附圖通過對實施本實用新型的具體實施例的解釋表示出來。應當理解的是在不偏離本實用新型的范圍的情況下可以采用其它的實施例且可以進行結(jié)構(gòu)上或邏輯上的改變。例如，對于一個實施例解釋或描述的特征可被用于其它實施例或與其它實施例結(jié)合來生成另一個實施例，其意圖在于本實用新型包括這樣的修改和變化。這些示例用特定的語句描述，但它們不應被理解為對所附的權(quán)利要求范圍的限制。附圖僅出于解釋性目的且并非按比例繪制。除非特別說明，出于清楚的目的，相應的元件在不同的附圖中采用同樣的附圖標記表示。

術(shù)語“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是開放性的，它們表示所描述的結(jié)構(gòu)、元件或者特征的存在，但并不排除額外元件或特征。

為了更清楚地說明本實用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本實用新型的保護范圍。

下面以10kV電壓等級的電網(wǎng)為例介紹本實施例提供的用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解，本實施例的在線監(jiān)測系統(tǒng)對于其它電壓等級的電網(wǎng)同樣適用。

本實施例提供的用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個監(jiān)測單元、一個數(shù)字采集器和一個處理器。當本實施例的在線監(jiān)測系統(tǒng)包括兩個以上監(jiān)測單元時，所有監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)都相同。

例如，如圖1所示，本實施例提供的用于電網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)包括三個監(jiān)測單元、數(shù)字采集器5和處理器6，且三個監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)都相同，其中第一監(jiān)測單元用于監(jiān)測電網(wǎng)(圖中未示出)的A相電，第二監(jiān)測單元用于監(jiān)測電網(wǎng)的B相電，第三監(jiān)測單元用于監(jiān)測電網(wǎng)的C相電。

如圖1所示，第一監(jiān)測單元包括第一分壓器A1、第一隔離保護器A2、第一放大器A3和第一衰減器A4；第二監(jiān)測單元包括第二分壓器B1、第二隔離保護器B2、第二放大器B3和第二衰減器B4；第三監(jiān)測單元包括第三分壓器C1、第三隔離保護器C2、第三放大器C3和第三衰減器C4。

第一分壓器A1的三個輸出端分別與第一隔離保護器A2、第一放大器A3和第一衰減器A4的輸入端電連接。第一隔離保護器A2的輸出端與數(shù)字采集器5的第一通道電連接；第一放大器A3的輸出端與數(shù)字采集器5的第二通道電連接；第一衰減器A4的輸出端與數(shù)字采集器5的第三通道電連接。

第二分壓器B1的三個輸出端分別與第二隔離保護器B2、第二放大器B3和第二衰減器B4的輸入端電連接。第二隔離保護器B2的輸出端與數(shù)字采集器5的第四通道電連接；第二放大器B3的輸出端與數(shù)字采集器5的第五通道電連接；第二衰減器B4的輸出端與數(shù)字采集器5的第六通道電連接。

第三分壓器C1的三個輸出端分別與第三隔離保護器C2、第三放大器C3和第三衰減器C4的輸入端電連接。第三隔離保護器C2的輸出端與數(shù)字采集器5的第七通道電連接；第三放大器C3的輸出端與數(shù)字采集器5的第八通道電連接；第三衰減器C4的輸出端與數(shù)字采集器5的第九通道電連接。

數(shù)字采集器5的輸出端與處理器6的輸入端電連接。

第一分壓器A1包括第一均壓罩A11、第一沖擊高壓臂電阻A12、第一沖擊高壓臂陶瓷電容A13、第一沖擊低壓臂電阻A14、第一沖擊低壓臂陶瓷電容A15和第一工頻高壓陶瓷電容A16。

第二分壓器B1包括第二均壓罩B11、第二沖擊高壓臂電阻B12、第二沖擊高壓臂陶瓷電容B13、第二沖擊低壓臂電阻B14、第二沖擊低壓臂陶瓷電容B15和第二工頻高壓陶瓷電容B16。

第三分壓器C1包括第三均壓罩C11、第三沖擊高壓臂電阻C12、第三沖擊高壓臂陶瓷電容C13、第三沖擊低壓臂電阻C14、第三沖擊低壓臂陶瓷電容C15和第三工頻高壓陶瓷電容C16。

第一隔離保護器A2包括第一工頻低壓陶瓷電容A21。第二隔離保護器B2包括第二工頻低壓陶瓷電容B21。第三隔離保護器C2包括第三工頻低壓陶瓷電容C21。

第一分壓器A1、第二分壓器B1和第三分壓器C1的電路結(jié)構(gòu)相同。下面介紹第一分壓器A1的各個部件之間的電連接關(guān)系，第二分壓器B1和第三分壓器C1的各個部件之間的電連接關(guān)系均與第一分壓器A1相同，如圖1所示。

第一均壓罩A11分別與第一工頻高壓陶瓷電容A16和第一沖擊高壓臂電阻A12電連接。第一均壓罩A11起均壓作用。使用時，第一均壓罩A11與電網(wǎng)的例如A相電電連接(圖中未示出)。第一沖擊高壓臂電阻A12依次與第一沖擊高壓臂陶瓷電容A13和第一沖擊低壓臂陶瓷電容A15串聯(lián)連接，且第一沖擊低壓臂陶瓷電容A15接地。第一沖擊低壓臂電阻A14的一端電連接于第一沖擊高壓臂陶瓷電容A13與第一沖擊低壓臂陶瓷電容A15之間的節(jié)點M，第一沖擊低壓臂電阻A14的另一端與第一衰減器A4的輸入端電連接。

第一工頻高壓陶瓷電容A16與第一工頻低壓陶瓷電容A21串聯(lián)連接，且第一工頻低壓陶瓷電容A21接地。第一工頻高壓陶瓷電容A16與第一工頻低壓陶瓷電容A21之間的節(jié)點N與第一隔離保護器A2的輸出端電連接。

第一分壓器A1用于實時監(jiān)測電網(wǎng)的A相電的工頻電壓信號，然后將A相電的工頻電壓信號轉(zhuǎn)換為A相電的10V以下的工頻電壓信號，再將A相電的10V以下的工頻電壓信號輸出至第一隔離保護器A2；第一分壓器A1還用于實時監(jiān)測電網(wǎng)的A相電的局部放電信號，然后將A相電的局部放電信號輸出至第一放大器A3；第一分壓器A1還用于實時監(jiān)測電網(wǎng)的A相電的內(nèi)部過電壓和外部過電壓，并且當電網(wǎng)承受內(nèi)部過電壓或外部過電壓時，對內(nèi)部過電壓或外部過電壓進行一次分壓，然后將一次分壓后的內(nèi)部過電壓或外部過電壓輸出至第一衰減器A4。

第一隔離保護器A2對工頻電壓信號起隔離作用，當工頻電壓信號為過電壓時第一隔離保護器A2能夠阻止工頻電壓信號向數(shù)字采集器5傳送，第一隔離保護器A2還用于將A相電的10V以下的工頻電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第一通道。

第一放大器A3用于對A相電的局部放電信號進行識別和放大，且能夠濾除干擾信號，使局部放電信號與工頻電壓信號互不干擾，再將A相電的放大后的局部放電信號傳送到數(shù)字采集器5的第二通道。

第一衰減器A4用于對一次分壓后的內(nèi)部過電壓或外部過電壓進行二次分壓使其轉(zhuǎn)換為A相電的10V以下的沖擊電壓信號，再將A相電的10V以下的沖擊電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第三通道。

數(shù)字采集器5用于將所有相電的10V以下的工頻電壓信號、放大后的局部放電信號以及10V以下的沖擊電壓信號發(fā)送至處理器6。

處理器6用于記錄每一相電的工頻電壓信號的波形，分析每一相電的局部放電信號的變化趨勢，且當局部放電信號達到預設設定的閾值時向用戶發(fā)出報警信號，記錄每一相電的沖擊電壓信號的沖擊過程，以分析過電壓的類型和影響。

在本實施例的一種優(yōu)選實施方式中，第一分壓器A1、第二分壓器B1和第三分壓器C1都為阻尼分壓器。

在本實施例的一種優(yōu)選實施方式中，第一分壓器A1、第二分壓器B1和第三分壓器C1都為基于陶瓷電容的分壓器。

在本實施例的一種優(yōu)選實施方式中，第一均壓罩A11、第二均壓罩B11和第三均壓罩C11都為圓環(huán)形鋁材質(zhì)的均壓罩。

在本實施例的一種優(yōu)選實施方式中，數(shù)字采集器5為雙緩存數(shù)字采集器，以保證不漏采數(shù)據(jù)。

本實施例的所述在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理如下：

第一均壓罩A11與電網(wǎng)的A相電電連接；第二均壓罩B11與電網(wǎng)的B相電電連接；第三均壓罩C11與電網(wǎng)的C相電電連接；

第一分壓器A1實時監(jiān)測電網(wǎng)的A相電的工頻電壓信號，然后將A相電的工頻電壓信號轉(zhuǎn)換為A相電的10V以下的工頻電壓信號，再將A相電的10V以下的工頻電壓信號輸出至第一隔離保護器A2，第一隔離保護器A2將A相電的10V以下的工頻電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第一通道，第一隔離保護器A2還對工頻電壓信號起隔離作用，當工頻電壓信號為過電壓時第一隔離保護器A2能夠阻止工頻電壓信號向數(shù)字采集器5傳送；同理，第二隔離保護器B2同時將B相電的10V以下的工頻電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第四通道；第三隔離保護器C2同時將C相電的10V以下的工頻電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第七通道；

第一分壓器A1實時監(jiān)測電網(wǎng)的A相電的局部放電信號，然后將A相電的局部放電信號輸出至第一放大器A3；第一放大器A3對A相電的局部放電信號進行識別和放大，且能夠濾除干擾信號，使局部放電信號與工頻電壓信號互不干擾，再將A相電的放大后的局部放電信號傳送到數(shù)字采集器5的第二通道；同理，第二放大器B3同時將B相電的放大后的局部放電信號傳送到數(shù)字采集器5的第五通道；第三放大器C3同時將C相電的放大后的局部放電信號傳送到數(shù)字采集器5的第八通道；

第一分壓器A1實時監(jiān)測電網(wǎng)的A相電的內(nèi)部過電壓和外部過電壓，并且當電網(wǎng)承受內(nèi)部過電壓或外部過電壓時，對內(nèi)部過電壓或外部過電壓進行一次分壓，然后將一次分壓后的內(nèi)部過電壓或外部過電壓輸出至第一衰減器A4；第一衰減器A4對一次分壓后的內(nèi)部過電壓或外部過電壓進行二次分壓使其轉(zhuǎn)換為A相電的10V以下的沖擊電壓信號，再將A相電的10V以下的沖擊電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第三通道；同理，第二衰減器B4同時將B相電的10V以下的沖擊電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第六通道；第三衰減器C4同時將C相電的10V以下的沖擊電壓信號傳送到數(shù)字采集器5的第九通道；

數(shù)字采集器5將所有相電的10V以下的工頻電壓信號、放大后的局部放電信號以及10V以下的沖擊電壓信號發(fā)送至處理器6；

處理器6記錄每一相電的工頻電壓信號的波形，分析每一相電的局部放電信號的變化趨勢，且當局部放電信號達到預設設定的閾值時向用戶發(fā)出報警信號，記錄每一相電的沖擊電壓信號的沖擊過程，以分析過電壓的類型和影響。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。