避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及避雷器在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)。其包括電流傳感器、濾波模塊、第一電源模塊、處理模塊、第一通信模塊、第二通信模塊、控制模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊、輸入模塊、第二電源模塊、第三通信模塊和上位機(jī)。本實(shí)用新型能夠較佳地對(duì)同一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)避雷器的多項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，從而能夠較集中、較精確地對(duì)多個(gè)避雷器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、檢測。
【專利說明】
避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及避雷器在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]避雷器是一種過電壓限制器，它實(shí)際上是過電壓能量的吸收器，它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)作用電壓超過一定幅值以后避雷器總是先動(dòng)作，泄放大量能量，限制過電壓，保護(hù)電氣設(shè)備。我國電力系統(tǒng)普遍推廣應(yīng)用是氧化鋅避雷器，氧化鋅避雷器雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)但也存在閥片老化、受潮或內(nèi)部絕緣支架絕緣性能不良等問題，故需對(duì)氧化鋅避雷器進(jìn)行定期檢測。
[0003]現(xiàn)有針對(duì)氧化鋅避雷器的檢測方法主要有兩種:1、在運(yùn)行期間定期停電做絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，該試驗(yàn)是各種氧化鋅避雷器的必做項(xiàng)目，主要用于判斷避雷器閥片是否受潮，內(nèi)部零件裝配是否合格，試驗(yàn)前應(yīng)將避雷器瓷套管擦凈，用2500V搖表測出的絕緣電阻應(yīng)大于1000MΩ ;2、帶電檢測，在交流電壓下，避雷器的總泄漏電流包含阻性電流(有功分量)和容性電流(無功分量)，在正常運(yùn)行情況下流過避雷器的主要為容性電流，阻性電流只占很小一部分，約占5%?20%，但當(dāng)電阻片老化、避雷器受潮、內(nèi)部絕緣部件受損或表面嚴(yán)重污穢時(shí)，容性電流變化不大，阻性電流大大增加，所以帶電測試主要是檢測泄漏電流及其阻性分量。其中，在運(yùn)行期間定期停電做絕緣預(yù)防性試驗(yàn)存在著試驗(yàn)電壓低、周期長、設(shè)備笨重等諸多缺點(diǎn)，不能真實(shí)反映設(shè)備實(shí)際的絕緣狀況，因而無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷和故障;帶電檢測存在著現(xiàn)場難以安全有效選取參考電壓，相間干擾和系統(tǒng)諧波難以消除，測試間隔期長等問題，因而無法及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)避雷器的隱患，無法應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。
[0004]綜上所述，應(yīng)用傳統(tǒng)測量方法的監(jiān)測系統(tǒng)測試程序復(fù)雜，自動(dòng)化水平低，抗干擾能力差，受人為因素影響大，在準(zhǔn)確度、可靠性和操作性方面均不能很好的滿足電力系統(tǒng)的要求。因此順應(yīng)國內(nèi)、外避雷器在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢，研發(fā)一種集軟、硬件為一體的變電站避雷器廣域健康壽命在線監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行，從而實(shí)現(xiàn)全站同時(shí)監(jiān)測且預(yù)報(bào)相對(duì)準(zhǔn)確的要求，減少停電或停運(yùn)損失，預(yù)測已有故障隱患對(duì)氧化鋅避雷器零部件的影響與作用，消除氧化鋅避雷器已有故障誘發(fā)的二次性損壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的內(nèi)容是提供一種避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的某種或某些缺陷。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其包括:
[0007]電流傳感器，其用于采集避雷器的回路電流并相應(yīng)生成回路電流信號(hào)；
[0008]濾波模塊，其用于對(duì)回路電流信號(hào)進(jìn)行濾波整形；
[0009]處理模塊，其用于對(duì)經(jīng)濾波整形后的回路電流信號(hào)進(jìn)行處理以得到處理數(shù)據(jù)并相應(yīng)生成處理信號(hào)，處理信號(hào)包括與阻性電流對(duì)應(yīng)的阻性電流信號(hào)；
[0010]控制模塊，其用于與處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，控制模塊在接收到處理信號(hào)后相應(yīng)生成顯示信號(hào)并在阻性電流大于設(shè)定值時(shí)生成報(bào)警信號(hào)；
[0011]顯示模塊，其用于接收顯示信號(hào)以顯示處理數(shù)據(jù)；
[0012]報(bào)警模塊，其用于接收?qǐng)?bào)警信號(hào)以進(jìn)行報(bào)警；
[0013]輸入模塊，其用于向控制模塊輸入控制指令;以及
[0014]第三通信模塊，其用于實(shí)現(xiàn)控制模塊與外設(shè)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互。
[0015]本實(shí)用新型僅需對(duì)回路電流進(jìn)行檢測即可較佳地對(duì)避雷器性能進(jìn)行監(jiān)測，與現(xiàn)有技術(shù)相比不需要選取參考電壓，從而避開了電壓互感器的使用和接線，使得監(jiān)測操作更簡便，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的在線測試安全性。較傳統(tǒng)技術(shù)，通過本實(shí)用新型能夠進(jìn)行高電壓、微電流、小角度的精密測量，本實(shí)用新型具有較高的靈敏度、準(zhǔn)確度以及較強(qiáng)的抗干擾能力和良好的性能價(jià)格比。
[0016]另外，本實(shí)用新型中能夠設(shè)有濾波模塊，濾波模塊能夠?qū)芈冯娏餍盘?hào)進(jìn)行處理，從而能夠較佳地增加處理模塊處對(duì)數(shù)據(jù)處理的精確性。
[0017]本實(shí)用新型中能夠控制模塊能夠?qū)μ幚砟K的處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且能夠?qū)⑻幚頂?shù)據(jù)(漏電流、高次諧波含量、阻性電流、雷擊次數(shù)等)實(shí)時(shí)地在顯示模塊處顯示，從而使得監(jiān)測人員能夠較為直觀地對(duì)所監(jiān)測避雷器進(jìn)行了解。另外，控制模塊中還能夠在阻性電流占比過大時(shí)控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，從而使得監(jiān)測人員能夠較為及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題。
[0018]另外，本實(shí)用新型中的控制模塊能夠通過第三通信模塊與外設(shè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互，從而使得，本實(shí)用新型不僅可以健全避雷器的安全運(yùn)行預(yù)警系統(tǒng)，盡早發(fā)現(xiàn)和排除故障，避免發(fā)生重大事故；同時(shí)，還能夠?qū)Ρ芾灼餍孤╇娏骷皠?dòng)作次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，從而有效地監(jiān)控區(qū)域內(nèi)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行狀況，更好地應(yīng)對(duì)偶然性因素和突發(fā)狀況的影響，及時(shí)地檢測出避雷器閥體受潮、元件老化等內(nèi)部缺陷，杜絕故障隱患。
[0019]作為優(yōu)選，還包括第一通信模塊和第二通信模塊，處理模塊和控制模塊通過第一通信模塊和第二通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0020]作為優(yōu)選，第一通信模塊和第二通信模塊間采用無線通信方式。
[0021 ]本實(shí)用新型中，處理模塊和控制模塊能夠通過第一通信模塊和第二通信模塊進(jìn)行通信，而第一通信模塊和第二通信模塊能夠采用無線通信方式，相較于采用現(xiàn)場總線的通信方式，本實(shí)用新型能夠較佳地避開繁雜的布線，使得本實(shí)用新型能夠適應(yīng)多種工作環(huán)境。
[0022]作為優(yōu)選，電流傳感器采用電容式電流互感器。
[OO23 ]作為優(yōu)選，還包括第一電源模塊，第一電源模塊用于向處理模塊供電。
[0024]作為優(yōu)選，還包括第二電源模塊，第二電源模塊用于向控制模塊供電。
[0025]本實(shí)用新型中，第一電源模塊和第二電源模塊均能夠?yàn)楠?dú)立的電源模塊，相比現(xiàn)有技術(shù)中采用避雷器的回路電流進(jìn)行供電，本實(shí)用新型對(duì)數(shù)據(jù)的檢測更加精確，且獨(dú)立的電源模塊能夠較佳地降低檢測干擾。
[0026]作為優(yōu)選，處理模塊包括算法單元、邏輯單元和減法單元;算法單元用于對(duì)所接收的回路電流信號(hào)進(jìn)行處理，以得到總泄露電流并相應(yīng)生成總泄露電流信號(hào)；邏輯單元用于對(duì)總泄露電流信號(hào)進(jìn)行處理，以得到容性電流初值并相應(yīng)生成容性電流初值信號(hào);減法單元用于在總泄露電流信號(hào)與容性電流初值信號(hào)間進(jìn)行運(yùn)算，以得到阻性電流并相應(yīng)生成阻性電流信號(hào)。
[0027]作為優(yōu)選，算法單元采用高次諧波算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0028]本實(shí)用新型中，處理模塊能夠包括算法單元、邏輯單元和減法單元，從而能夠較佳地對(duì)回路電流信號(hào)進(jìn)行處理，從而能夠較為精確地得到包括總泄露電流、高次諧波含量、阻性電流的處理數(shù)據(jù)，使得本實(shí)用新型能夠較佳地對(duì)避雷器的多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。
【附圖說明】
[0029]圖1為實(shí)施例1中一種避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行解釋而并非限定。
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例中提供了一種避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其包括電流傳感器、濾波模塊、第一電源模塊、處理模塊、第一通信模塊、第二通信模塊、控制模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊、輸入模塊、第二電源模塊、第三通信模塊和上位機(jī)。
[0033]本實(shí)施例中，電流傳感器采用電容式電流互感器，電容式電流互感器串接于避雷器的放電回路中，從而對(duì)避雷器的回路電流進(jìn)行采集并相應(yīng)生成回路電流信號(hào)；回路電流信號(hào)經(jīng)濾波模塊濾波整形后，發(fā)送給處理模塊。
[0034]處理模塊包括算法單元、邏輯單元和減法單元，算法單元采用高次諧波算法對(duì)回路電流信號(hào)進(jìn)行處理，從而得到與總泄露電流對(duì)應(yīng)的總泄露電流信號(hào)?？傂孤峨娏餍盘?hào)同時(shí)發(fā)送至邏輯單元和減法單元處，邏輯單元對(duì)總泄漏電流信號(hào)進(jìn)行分析，從而得出容性電流和阻性電流的相位差，從而得到與容性電流初值對(duì)應(yīng)的容性電流初值信號(hào)。容性電流初值信號(hào)發(fā)送至減法單元處與總泄露電流信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算，之后采用慣用的補(bǔ)償法進(jìn)行處理，從而分析出阻性電流并相應(yīng)生成阻性電流信號(hào)。
[0035]處理模塊通過第一通信模塊和第二通信模塊將處理數(shù)據(jù)發(fā)送給控制模塊，控制模塊在接收到處理數(shù)據(jù)后對(duì)應(yīng)生成顯示信號(hào)并發(fā)送給顯示模塊，從而使得顯示模塊能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0036]輸入模塊用于向控制模塊輸入報(bào)警預(yù)設(shè)值，從而使得當(dāng)阻性電流占比過大時(shí)(SP大于20 %時(shí))，控制模塊產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并發(fā)送給報(bào)警模塊，從而使得報(bào)警模塊能夠及時(shí)地進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)施例中，報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警器。
[0037]另外，第一通信模塊與處理模塊連接，第二通信模塊與控制模塊進(jìn)行連接，第一通信模塊和第二通信模塊能夠采用任意已知的無線通信方式。本實(shí)施例中，第一通信模塊和第二通信模塊間采用藍(lán)牙通信方式。
[0038]第一電源模塊用于向處理模塊供電，第二電源模塊用于向控制模塊供電。
[0039]本實(shí)施例中，控制模塊通過第三通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，上位機(jī)能夠同時(shí)與多個(gè)控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互(圖1中僅示出上位機(jī)與一個(gè)控制模塊間進(jìn)行通訊)，而任一控制模塊均能夠一一對(duì)應(yīng)的與處理模塊進(jìn)行通訊，從而使得通過同一上位機(jī)能夠?qū)ν粎^(qū)域內(nèi)的多個(gè)避雷器進(jìn)行監(jiān)測。另外，上位機(jī)能夠?qū)刂颇K進(jìn)行管理，而控制模塊能夠?qū)μ幚砟K進(jìn)行管理，從而較佳地實(shí)現(xiàn)了對(duì)避雷器性能的遠(yuǎn)程監(jiān)測工作。另外，本實(shí)施例中，控制模塊與上位機(jī)通過因特網(wǎng)(Internet)進(jìn)行通訊。
[0040]以上示意性的對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括， 電流傳感器，其用于采集避雷器的回路電流并相應(yīng)生成回路電流信號(hào)； 濾波模塊，其用于對(duì)回路電流信號(hào)進(jìn)行濾波整形； 處理模塊，其用于對(duì)經(jīng)濾波整形后的回路電流信號(hào)進(jìn)行處理以得到處理數(shù)據(jù)并相應(yīng)生成處理信號(hào)，處理信號(hào)包括與阻性電流對(duì)應(yīng)的阻性電流信號(hào)； 控制模塊，其用于與處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，控制模塊在接收到處理信號(hào)后相應(yīng)生成顯示信號(hào)并在阻性電流大于設(shè)定值時(shí)生成報(bào)警信號(hào)； 顯示模塊，其用于接收顯示信號(hào)以顯示處理數(shù)據(jù)； 報(bào)警模塊，其用于接收?qǐng)?bào)警信號(hào)以進(jìn)行報(bào)警； 輸入模塊，其用于向控制模塊輸入控制指令；以及 第三通信模塊，其用于實(shí)現(xiàn)控制模塊與外設(shè)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括第一通信模塊和第二通信模塊，處理模塊和控制模塊通過第一通信模塊和第二通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:第一通信模塊和第二通信模塊間采用無線通信方式。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:電流傳感器采用電容式電流互感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括第一電源模塊，第一電源模塊用于向處理模塊供電。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括第二電源模塊，第二電源模塊用于向控制模塊供電。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:處理模塊包括算法單元、邏輯單元和減法單元;算法單元用于對(duì)所接收的回路電流信號(hào)進(jìn)行處理，以得到總泄露電流并相應(yīng)生成總泄露電流信號(hào)；邏輯單元用于對(duì)總泄露電流信號(hào)進(jìn)行處理，以得到容性電流初值并相應(yīng)生成容性電流初值信號(hào);減法單元用于在總泄露電流信號(hào)與容性電流初值信號(hào)間進(jìn)行運(yùn)算，以得到阻性電流并相應(yīng)生成阻性電流信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的避雷器性能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:算法單元采用高次諧波算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK205539234SQ201620067461
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日
【發(fā)明人】史曉, 鐘凱祥
【申請(qǐng)人】常州埃依琦科技有限公司