氧化鋅避雷器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),包括服務(wù)器PC機單元和不少于一個現(xiàn)場監(jiān)測單元兩部分;每個現(xiàn)場監(jiān)測單元又由時鐘同步模塊、微控制器模塊、數(shù)據(jù)采樣處理轉(zhuǎn)換模塊、泄漏電流采集模塊依序連接組成;其中數(shù)據(jù)采樣處理轉(zhuǎn)換模塊還分別與電壓采集模塊、沖擊電流采集模塊連接;微控制器模塊還與無線通信模塊連接。本新型監(jiān)測系統(tǒng)除了對泄漏電流進行監(jiān)測外,還對沖擊電流進行動態(tài)監(jiān)測，測試結(jié)果準確可靠,測試過程簡單，周期短,能提供氧化鋅避雷器運行性能的具體數(shù)據(jù),具有較好的實用價值。
1.氧化鋅避雷器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),其特征是，它包括以下兩部分:服務(wù)器PC機單元和不少于一個現(xiàn)場監(jiān)測單元;每個現(xiàn)場監(jiān)測單元又由時鐘同步模塊.微控制器模塊、數(shù)據(jù)采樣處理轉(zhuǎn)換模塊、泄漏電流采集模塊依序連接組成;其中數(shù)據(jù)采樣處理轉(zhuǎn)換模塊還分別與電壓采集模塊、沖擊電流采集模塊連接;微控制器模塊還與無線通信模塊連接。
2.氧化鋅避雷器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)微控制器模塊采用TI公司DSP芯片TMS320LF2407。電壓采集模塊取樣的是電壓互感器二次側(cè)的電壓測量端子信號,有兩種結(jié)構(gòu),一種為通過導(dǎo)線直接從電壓互感器二次側(cè)端子箱內(nèi)將電壓傳送給現(xiàn)場監(jiān)測單元;另一種為通過其內(nèi)部控制器將PT二次側(cè)的電壓信號進行采樣,并通過無線傳輸方式傳送至現(xiàn)場監(jiān)測單元。
內(nèi)部控制器采用8位單片機。泄漏電流采集模塊使用超微晶做鐵芯,采取有源電子電路網(wǎng)絡(luò)與副邊繞組直接相連,構(gòu)成自適應(yīng)動態(tài)零磁通調(diào)整回路，將傳感器以穿心方式直接安裝于運行設(shè)備的末屏接地線上。沖擊電流采集模塊采用穿心結(jié)構(gòu)，采用羅格夫斯基線圈結(jié)構(gòu)，設(shè)置有屏蔽盒,且出線的兩個接口從同一端口出來。無線通信模塊采用GPRS或3G的通信模塊。時鐘同步模塊接收GPS的時鐘信號。
技術(shù)領(lǐng)域
本技術(shù)屬于高壓一次設(shè)備性能監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種氧化鋅避雷器狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)
避雷器是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要保護設(shè)備之一,主要用于限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓。
氧化鋅避雷器具有優(yōu)異的非線性伏安特性、體積小、重量輕、通流容量大等優(yōu)點，采用它能顯著降低被保護電力設(shè)備的絕緣涉及水平,明顯降低設(shè)備投資,提高供電可靠性等，但在使用過程中因長期承受工頻電壓、沖擊電壓和各種外部環(huán)境因素影響,趨于老化，其絕緣性能遭到破壞,致使氧化鋅避雷器失去作用而引起電力設(shè)備熱崩潰,甚至發(fā)生爆炸。因而為確保避雷器正常發(fā)揮作用有必要對其性能進行定期檢測。氧化鋅避雷器阻性電流的量值通常占全電流的10%~20%，即使阻性電流增長了100%,但反映到全電流上可能只有5%的變化。再者，受潮引起的增長與劣化引起的增長，僅僅依靠全電流的峰值變化是不可能準確判斷的。氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)反映的是氧化鋅避雷器正常運行時的阻性基波電流及1.3、5次諧波電流,因而能真實監(jiān)測氧化鋅避雷器的運行狀態(tài),而且通過對一些已安裝的監(jiān)測系統(tǒng)分析,確實能有效檢測出多起絕緣缺陷，深得用戶的信賴。但目前大多數(shù)氧化鋅避雷器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)大多沒有分析動作電流的大小, 且對時準確度也不是很高。氧化鋅避雷器動作電流的大小直接關(guān)系到氧化鋅避雷器的運行狀態(tài)。傳統(tǒng)的計數(shù)器只能反映超過100A以上電流的動作次數(shù),無法區(qū)分超過氧化鋅避雷器額定通流容量的動作次數(shù)，而實際中,氧化鋅避雷器耐受額定通流容量的動作電流次數(shù)是有限的,國標GB11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》中規(guī)定:試品應(yīng)能耐受20次峰值等于避雷器標稱額定放電電流而波形為8/20的雷電沖擊電流試驗。因此氧化鋅避雷器運行中如果超過額定通流容量的次數(shù)超過20次,其次數(shù)已超過國家標準要求,設(shè)備性能和運行狀態(tài)需進行認真評估。
集模塊取樣的是電壓互感器二次側(cè)的電壓測量端子信號，有兩種結(jié)構(gòu),一種為通過導(dǎo)線直
接從電壓互感器二次側(cè)端子箱內(nèi)將電壓傳送給現(xiàn)場監(jiān)測單元;另一種為通過其內(nèi)部控制器
將PT二次側(cè)的電壓信號進行采樣，并通過無線傳輸方式傳送至現(xiàn)場監(jiān)測單元。所述內(nèi)部控
制器采用8位單片機。泄漏電流采集模塊使用超微晶做鐵芯，采取有源電子電路網(wǎng)絡(luò)與副
邊繞組直接相連,構(gòu)成自適應(yīng)動態(tài)零磁通調(diào)整回路,將傳感器以穿心方式直接安裝于運行
設(shè)備的末屏接地線上。所述沖擊電流采集模塊采用穿心結(jié)構(gòu)，采用羅格夫斯基線圈結(jié)構(gòu),設(shè)
置有屏蔽盒,且出線的兩個接口從同一端口出來。所述無線通信模塊采用GPRS或3G的通
信模塊。所述時鐘同步模塊接收GPS的時鐘信號。
本系統(tǒng)可通過現(xiàn)場監(jiān)測單元對每個氧化鋅避雷器進行監(jiān)測。系統(tǒng)硬件利用DSP TMS320LF2407 芯片采用浮點采集技術(shù),快速采集大動態(tài)范圍的電流信號,真實有效地反映氧化鋅避雷器正常運行時的阻性基波電流及1.3.5次諧波電流,真實反映氧化鋅避雷器的運行狀態(tài)。通過安裝穿芯式?jīng)_擊電流傳感器,實時記錄氧化鋅避雷器的動作電流峰值和動作次數(shù),便于對氧化鋅避雷器運行狀態(tài)全面客觀評估。該系統(tǒng)與被監(jiān)測氧化鋅避雷器的一次回路無直接電氣連接,不影響安全運行,結(jié)構(gòu)簡單,便于施工和維護。
下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
附圖說明
圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型的現(xiàn)場監(jiān)測單元內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)圖;
圖3a和圖3b是引線示意圖;
圖4是屏蔽盒結(jié)構(gòu)示意圖。
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