暫態過電壓監測及記錄系統

前 言
電力系統變電設備隨時都會受到雷擊過電壓及操作過電壓的侵襲，當變電站處于雷雨區或出線較多時，雷擊過電壓會隨線路入侵，當系統進行切空載線路和變壓器等操作時會產生內部過電壓，系統出現接地故障時會產生弧光過電壓。這些過電壓幅值都非常高（系統電壓的2～5倍）。當變電站保護系統配置不當或避雷器有缺陷時，雷電入侵或操作過電壓暫態波形幅值會相當高，就會對一次變電設備造成危害，并且變電設備（如PT、CT變壓器等）在*運行中，由于絕緣油變質，紙絕緣受潮老化等，絕緣水平會大大降低，在較大過電壓作用下，這些設備會進一步劣化，造成設備缺陷，在較高的過電壓作用下會形成絕緣擊穿，在工頻作用下甚至可能會出現爆炸事故。因此，這些暫態過電壓對電力設備危害很大。
由于雷擊及操作過電壓產生的波形是一種速度很快的過電壓波，持續時間在40μs～2000μs之間，頻率從幾十Hz到幾百KHz，目前電力系統安裝的常規保護記錄裝置（如故障錄波器等）是從電壓互感器（PT）獲取過電壓信號，只能記錄工頻的過電壓信息，測量精度和頻率響應差，對很多高頻過電壓不能監測。當設備受到暫態過電壓損害后，系統沒有相關的記錄數據，缺少對設備損害的準確判斷依據。為了實現正確的絕緣配置，防止雷擊過電壓及操作過電壓等暫態波形對電力運行設備的損害，或把損害程度減到zui小，建立暫態過電壓響應監測系統是很必要的，使工程師能夠對系統過電壓損害狀況、避雷器保護水平及殘壓是否有效等情況有清晰的數據資料。
系統功能特點
本系統提供從前端過電壓信號調理器到采集服務器、客戶機一系列軟、硬件解決方案；
2～8過電壓信號調理通道，將PT轉換的信號轉化為可以被后端數據采集系統采集的信號電壓（不超過5V）；
2～8個高速同步測量通道，每通道的采樣頻率zui高為100K～20MSps，A/D分辨率為12～16Bit；
每通道緩存zui高可達16M字節（8M采樣點，20MSp高速采樣時）或256M字節（128M采樣點，100KSps低速采樣時），一次過電壓觸發能記錄2個工頻周期的系統正常電壓波形、18個工頻周期時間的暫態過電壓波形，記錄時間zui短為0.5秒；
能夠隨時監測各相過電壓的發生過程，自動采集記錄每次過電壓事件，并自動存儲至硬盤或采集器自帶的存儲器中，每次過電壓記錄自動依次生成一個文件名，均含波形、記錄時間等數據，無須人工干預；
具有完善的網絡通信功能，能夠通過遠程客戶端控制系統運行，并將現場采集數據下載至遠程客戶端；
采集裝置存儲容量：采集數據記錄到系統硬盤中，僅受硬盤剩余空間大小限制；
啟動條件：根據用戶設定，適應35KV、110KV、220 KV、330～500 KV電力系統的暫態過電壓監測；
本系統設計了預觸發功能（負延時），能夠觀察到過電壓發生前的波形是在工頻電壓的什么相位開始的。為了保證數據的同步性，數據采集卡設定為任意通道內觸發機制，只要任何一相有過電壓信號，就啟動全部數據采集通道同步采樣，保證了每個通道的相位*性；
暫態過電壓監測分析系統軟件SPTView內嵌暫態過電壓波形分析工具，使用戶輕松判別過電壓類型。
系統軟件
SPTView暫態過電壓監測分析系統軟件：
支持Windows 2000/XP/Vista/2003/7操作系統，圖形化、人性化控制界面，可運行于多種電壓輸出的電力系統，能夠完成各種類型過電壓的監測、記錄、分析、報告輸出等全套工作。
TEDC API二次開發編程接口軟件包及動態鏈接庫：
配套的TDEC API二次開發編程接口及動態鏈接庫采用標準C++語言編寫，運行于Windows 2000/XP/Vista/2003/7操作系統，支持多種開發平臺，可以用Microsoft Visual C++、Borland C++、LabWindows/CVI、LabView、Pascal以及Delphi進行二次開發，接口清晰、簡化，并附有詳細的開發說明和例程，使用戶輕松實現二次開發。
硬件配置及主要技術指標
服務器：工業計算機硬件平臺，可上機架，支持TCP/IP網絡數據傳輸及遠程控制
并行數據采集通道數：2～8CH
每通道zui高采樣率：100K/20MSps，向下程控分檔
客戶機：PC機或筆記本電腦
分辨率：12～16Bit
TVR-2001過電壓信號調理器（2～8CH）
每通道緩存深度：8～256M字節
每通道量程：±100mV～±20V，可程控
觸發方式：內觸發、外觸發、手動觸發多種模式

：趙工
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