專利名稱：避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置及其監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型屬于一種避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置及其監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于山區(qū)線路地處偏遠(yuǎn)，并且避雷器監(jiān)測儀(漏電儀、計(jì)數(shù)器)均安裝在桿塔高處，避雷器參數(shù)抄表和檢修工作難度較大。現(xiàn)有的方法是采用定期輪換避雷器，并在每年一 次的標(biāo)準(zhǔn)檢修中上桿塔檢查，清掃避雷器及接地裝置。該方法避雷器更換費(fèi)用高、工作勞動 強(qiáng)度大、且需申請停電工期長，不利于輸電線路的經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳 裝置及其監(jiān)測系統(tǒng)。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置，其特征在于包括光伏組件、數(shù)據(jù)采集 子系統(tǒng)和監(jiān)測儀，其中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、嵌入式微機(jī)系統(tǒng)和無線發(fā)射模 塊，光伏組件組件串接光伏發(fā)電系統(tǒng)后分別給嵌入式微機(jī)系統(tǒng)和無線發(fā)射模塊供電，監(jiān)測 儀通過電纜接嵌入式微機(jī)系統(tǒng)的輸入端，嵌入式微機(jī)系統(tǒng)的輸出端接無線發(fā)射模塊的輸入端。所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括無線接收模 塊和監(jiān)控終端，每個線路的避雷器上都設(shè)置有所述避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置，所述無 線發(fā)射模塊與無線接收模塊無線連接，無線接收模塊的輸出端接監(jiān)控終端的輸入端。所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括移動終端， 每個線路的避雷器上都設(shè)置有所述避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置，所述無線發(fā)射模塊通過 GSM網(wǎng)絡(luò)與移動終端通信。本實(shí)用新型具有以下幾點(diǎn)顯著的優(yōu)點(diǎn)(a)使用時間長，歷史數(shù)據(jù)豐富。無需更換電源，采用太陽能節(jié)能環(huán)保。(b)無需采集電壓信號，監(jiān)測系統(tǒng)比較安全，基于該方法的在線監(jiān)測設(shè)備均安裝在 避雷器接地極附近，不影響監(jiān)測對象的電場分布和絕緣等級。(C)系統(tǒng)簡單實(shí)用，由于只采集避雷器的泄漏全電流，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單。

圖1 本實(shí)用新型避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2 本實(shí)用新型避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置結(jié)構(gòu)圖。圖3 氧化鋅避雷器的等效電路圖。圖4:采集箱安裝圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明 如圖1所示，本實(shí)用新型避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置，其特征在于包括光伏組 件、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和監(jiān)測儀，其中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、嵌入式微機(jī)系統(tǒng)和 無線發(fā)射模塊，光伏組件組件串接光伏發(fā)電系統(tǒng)后分別給嵌入式微機(jī)系統(tǒng)和無線發(fā)射模塊 供電，監(jiān)測儀通過電纜接嵌入式微機(jī)系統(tǒng)的輸入端，嵌入式微機(jī)系統(tǒng)的輸出端接無線發(fā)射 模塊的輸入端。如圖2所示，所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包 括無線接收模塊和監(jiān)控終端，每個線路的避雷器上都設(shè)置有所述避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳 裝置，所述無線發(fā)射模塊與無線接收模塊無線連接，無線接收模塊的輸出端接監(jiān)控終端的 輸入端。所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括移動終端， 每個線路的避雷器上都設(shè)置有所述避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置，所述無線發(fā)射模塊通過 GSM網(wǎng)絡(luò)與移動終端通信。所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述無線接收模塊 由無線收發(fā)器串接射頻天線構(gòu)成。本監(jiān)測系統(tǒng)主要用于長距離輸電線路，特別適用于山區(qū)、野外等維護(hù)不便的線路 及無試驗(yàn)電源情況的線路避雷器周期預(yù)防性試驗(yàn)和運(yùn)行維護(hù)管理。本系統(tǒng)的使用還可為電 網(wǎng)線路避雷器裝設(shè)的定點(diǎn)、定量規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供重要的數(shù)據(jù)支持，并可顯著提高線路避 雷器監(jiān)視的自動化水平，顯著降低巡視人員的勞動強(qiáng)度，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。本系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、包裝、運(yùn)輸、安裝照如下規(guī)程規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)DLT5149-2001 220_500kV變電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程JB/T10492-2004交流金屬氧化物避雷器用監(jiān)測器JB2440-91避雷器用放電記數(shù)器(1)監(jiān)測方法如圖3所示，由于氧化鋅避雷器芯柱是由若干非線性伏安特性的閥片串聯(lián)而成， 通過MOA的全電流是非正弦的，不能用線性電路原理來求全電流。在工作電壓作用下，通常 應(yīng)用的氧化鋅閥片小電流范圍內(nèi)的等效電路簡化為圖1所示。其中，R是ZnO晶介非線性 電阻，C是ZnO晶介電容，Ic為容性電流，IR為阻性電流，Ix為全電流。在避雷器在線監(jiān)測的應(yīng)用技術(shù)和理論研究領(lǐng)域，常用的監(jiān)測方法有全電流法、阻 性電流法、三次諧波阻性電流法、三次諧波全電流法以及三相泄漏電流矢量和法等幾種。從實(shí)用性和可靠性出發(fā)，本系統(tǒng)選用了傳統(tǒng)的泄漏全電流法來進(jìn)行避雷器絕緣狀 況的監(jiān)測。(2)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳方式本系統(tǒng)采用了技術(shù)成熟、傳輸穩(wěn)定的GSM SMS通信方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離多點(diǎn)輸電線路 避雷器監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸。SMS(Short Message Service)利用無線運(yùn)營商的GSM網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn) 小數(shù)據(jù)量的實(shí)時傳輸，現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、覆蓋面廣。對于數(shù)據(jù)流量不大、 監(jiān)控點(diǎn)分散的避雷器監(jiān)測系統(tǒng)，利用GSM網(wǎng)絡(luò)的SMS來傳送數(shù)據(jù)，具有永遠(yuǎn)在線、不需撥號、 傳輸穩(wěn)定，價(jià)格便宜等顯著優(yōu)勢。[0032](3)供電方式考慮系統(tǒng)的長期運(yùn)行可靠性，安裝和維護(hù)工作量等因素，本系統(tǒng)采用太陽能電池作為電源。通過降低監(jiān)測系統(tǒng)的功耗，選用高效率太陽能電池板以及高可靠性蓄電池，來保 證監(jiān)測系統(tǒng)的長期可靠供電要求。與電池供電以及高壓感應(yīng)供電反方式相比，本供電方式 既可支持微機(jī)系統(tǒng)實(shí)時在線采集，數(shù)據(jù)采集周期可任意設(shè)定，又不會對一次導(dǎo)體的外絕緣 和電場分布產(chǎn)生影響，系統(tǒng)施工期間無需申請停電，施工周期短，施工難度低。(4)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能本系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(前端系統(tǒng))和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)(后臺系統(tǒng))兩個部分組 成。其中前端系統(tǒng)采用嵌入式微機(jī)系統(tǒng)，自動采集從避雷器監(jiān)測儀輸出的避雷器泄漏電流、 計(jì)數(shù)器動作、大氣溫濕度等信號，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲和發(fā)送。后臺系統(tǒng)以服務(wù)器或筆記 本電腦(手機(jī))為硬件平臺，服務(wù)器布置在變電站(電廠)或系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控中心內(nèi)，而筆記 本電腦(手機(jī))則可方便地安裝在巡視車輛內(nèi)或隨身攜帶。后臺系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)接收所有前 端發(fā)送的避雷器監(jiān)測數(shù)據(jù)，并完成綜合計(jì)算、顯示存儲、趨勢分析、數(shù)據(jù)庫以及報(bào)警管理等 任務(wù)。系統(tǒng)運(yùn)行時，前端裝置可按指定周期定時向后臺發(fā)送避雷器監(jiān)測數(shù)據(jù)，后臺系統(tǒng) 接收到所有前端發(fā)送數(shù)據(jù)后，按照避雷器的編號序列，管理生成對應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)庫和趨勢 分析報(bào)表。數(shù)據(jù)庫的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)設(shè)有報(bào)警限值，當(dāng)發(fā)生避雷器泄漏電流超過指定限值或 計(jì)數(shù)器動作時，后臺系統(tǒng)可自動發(fā)出報(bào)警信號。報(bào)警信號可通過局域網(wǎng)發(fā)送至綜自或其他 自動化系統(tǒng)，亦可通過GSM網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送到指定運(yùn)行人員的手機(jī)上。后臺系統(tǒng)的趨勢分析軟件還可根據(jù)回傳的溫濕度數(shù)據(jù)與避雷器泄漏電流數(shù)據(jù)進(jìn) 行耦合分析，為避雷器的狀態(tài)估計(jì)和故障診斷提供數(shù)據(jù)支持，本功能需選配溫濕度采集功 能。(5)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)
名稱指標(biāo)內(nèi)容
適用電壓等級__35，110，220，330，500kV
1量范圍(TlOmA
Hj周期24hOUr內(nèi)連續(xù)設(shè)定
測量精度__±5%_
信號頻率范圍__(45. 5 55. 0)Ηζ_
]作環(huán)境溫度_ -25°C +75°C
]作環(huán)境濕度I 0 95%“如圖4所示，其中1為箱體掛槽，2為頂絲，3為橫擔(dān)角鋼，4為電池板，5為采集箱 體，A-C為監(jiān)測儀，監(jiān)測器的安裝方法與傳統(tǒng)的JCQ型監(jiān)測器相同，采集箱的安裝無需在桿 塔上鉆孔及任何安裝支架，只需將采集箱背掛在桿塔橫擔(dān)角鋼上，并用不銹鋼螺絲頂住即 可。(6)采集箱外觀本系統(tǒng)前端太陽能電池板與采集箱采用一體化設(shè)計(jì)，其中采集箱體為不銹鋼防水箱體結(jié)構(gòu)，太陽能電池板為免維護(hù)型鋁合金密封結(jié)構(gòu)，所有安裝附件均做防銹處理，安裝簡單，施工方便。
權(quán)利要求一種避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置，其特征在于包括光伏組件、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和監(jiān)測儀，其中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、嵌入式微機(jī)系統(tǒng)和無線發(fā)射模塊，光伏組件組件串接光伏發(fā)電系統(tǒng)后分別給嵌入式微機(jī)系統(tǒng)和無線發(fā)射模塊供電，監(jiān)測儀通過電纜接嵌入式微機(jī)系統(tǒng)的輸入端，嵌入式微機(jī)系統(tǒng)的輸出端接無線發(fā)射模塊的輸入端。
2.一種基于權(quán)利要求1所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于 還包括無線接收模塊和監(jiān)控終端，每個線路的避雷器上都設(shè)置有所述避雷器用在線監(jiān)測器 遠(yuǎn)傳裝置，所述無線發(fā)射模塊與無線接收模塊無線連接，無線接收模塊的輸出端接監(jiān)控終 端的輸入端。
3.一種基于權(quán)利要求1所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于 還包括移動終端，每個線路的避雷器上都設(shè)置有所述避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置，所述 無線發(fā)射模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)與移動終端通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述 無線接收模塊由無線收發(fā)器串接射頻天線構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種避雷器用在線監(jiān)測器遠(yuǎn)傳裝置及其監(jiān)測系統(tǒng)，遠(yuǎn)傳裝置包括光伏組件、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和監(jiān)測儀，其中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、嵌入式微機(jī)系統(tǒng)和無線發(fā)射模塊。所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括無線接收模塊和監(jiān)控終端或移動終端。本實(shí)用新型(a)使用時間長，歷史數(shù)據(jù)豐富。無需更換電源，采用太陽能節(jié)能環(huán)保。(b)無需采集電壓信號，監(jiān)測系統(tǒng)比較安全，基于該方法的在線監(jiān)測設(shè)備均安裝在避雷器接地極附近，不影響監(jiān)測對象的電場分布和絕緣等級。(c)系統(tǒng)簡單實(shí)用，由于只采集避雷器的泄漏全電流，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號G08C17/02GK201637789SQ20092025680
公開日2010年11月17日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者戴佳紅, 楊永輝 申請人:南京歐亞大陸電氣設(shè)備有限公司