避雷器性能监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及避雷器在线监测技术领域，具体涉及一种避雷器性能监测系统。其包括电流传感器、滤波模块、第一电源模块、处理模块、第一通信模块、第二通信模块、控制模块、显示模块、报警模块、输入模块、第二电源模块、第三通信模块和上位机。本实用新型能够较佳地对同一区域内的多个避雷器的多项性能参数进行监测，从而能够较集中、较精确地对多个避雷器进行实时监视、检测。
【专利说明】
避雷器性能监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及避雷器在线监测技术领域，具体地说，涉及一种避雷器性能监测系统。
【背景技术】
[0002]避雷器是一种过电压限制器，它实际上是过电压能量的吸收器，它与被保护设备并联运行，当作用电压超过一定幅值以后避雷器总是先动作，泄放大量能量，限制过电压，保护电气设备。我国电力系统普遍推广应用是氧化锌避雷器，氧化锌避雷器虽然具有很多优点但也存在阀片老化、受潮或内部绝缘支架绝缘性能不良等问题，故需对氧化锌避雷器进行定期检测。
[0003]现有针对氧化锌避雷器的检测方法主要有两种:1、在运行期间定期停电做绝缘预防性试验，该试验是各种氧化锌避雷器的必做项目，主要用于判断避雷器阀片是否受潮，内部零件装配是否合格，试验前应将避雷器瓷套管擦净，用2500V摇表测出的绝缘电阻应大于1000MΩ ;2、带电检测，在交流电压下，避雷器的总泄漏电流包含阻性电流(有功分量)和容性电流(无功分量)，在正常运行情况下流过避雷器的主要为容性电流，阻性电流只占很小一部分，约占5%?20%，但当电阻片老化、避雷器受潮、内部绝缘部件受损或表面严重污秽时，容性电流变化不大，阻性电流大大增加，所以带电测试主要是检测泄漏电流及其阻性分量。其中，在运行期间定期停电做绝缘预防性试验存在着试验电压低、周期长、设备笨重等诸多缺点，不能真实反映设备实际的绝缘状况，因而无法及时发现缺陷和故障;带电检测存在着现场难以安全有效选取参考电压，相间干扰和系统谐波难以消除，测试间隔期长等问题，因而无法及时准确地发现避雷器的隐患，无法应对突发情况。
[0004]综上所述，应用传统测量方法的监测系统测试程序复杂，自动化水平低，抗干扰能力差，受人为因素影响大，在准确度、可靠性和操作性方面均不能很好的满足电力系统的要求。因此顺应国内、外避雷器在线监测技术的发展趋势，研发一种集软、硬件为一体的变电站避雷器广域健康寿命在线监测系统势在必行，从而实现全站同时监测且预报相对准确的要求，减少停电或停运损失，预测已有故障隐患对氧化锌避雷器零部件的影响与作用，消除氧化锌避雷器已有故障诱发的二次性损坏。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的内容是提供一种避雷器性能监测系统，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
[0006]根据本实用新型的避雷器性能监测系统，其包括:
[0007]电流传感器，其用于采集避雷器的回路电流并相应生成回路电流信号；
[0008]滤波模块，其用于对回路电流信号进行滤波整形；
[0009]处理模块，其用于对经滤波整形后的回路电流信号进行处理以得到处理数据并相应生成处理信号，处理信号包括与阻性电流对应的阻性电流信号；
[0010]控制模块，其用于与处理模块进行数据交互，控制模块在接收到处理信号后相应生成显示信号并在阻性电流大于设定值时生成报警信号；
[0011]显示模块，其用于接收显示信号以显示处理数据；
[0012]报警模块，其用于接收报警信号以进行报警；
[0013]输入模块，其用于向控制模块输入控制指令;以及
[0014]第三通信模块，其用于实现控制模块与外设设备间的数据交互。
[0015]本实用新型仅需对回路电流进行检测即可较佳地对避雷器性能进行监测，与现有技术相比不需要选取参考电压，从而避开了电压互感器的使用和接线，使得监测操作更简便，增强了电力系统的在线测试安全性。较传统技术，通过本实用新型能够进行高电压、微电流、小角度的精密测量，本实用新型具有较高的灵敏度、准确度以及较强的抗干扰能力和良好的性能价格比。
[0016]另外，本实用新型中能够设有滤波模块，滤波模块能够对回路电流信号进行处理，从而能够较佳地增加处理模块处对数据处理的精确性。
[0017]本实用新型中能够控制模块能够对处理模块的处理数据进行分析，并且能够将处理数据(漏电流、高次谐波含量、阻性电流、雷击次数等)实时地在显示模块处显示，从而使得监测人员能够较为直观地对所监测避雷器进行了解。另外，控制模块中还能够在阻性电流占比过大时控制报警模块进行报警，从而使得监测人员能够较为及时地发现问题。
[0018]另外，本实用新型中的控制模块能够通过第三通信模块与外设设备进行远程数据交互，从而使得，本实用新型不仅可以健全避雷器的安全运行预警系统，尽早发现和排除故障，避免发生重大事故；同时，还能够对避雷器泄漏电流及动作次数进行统计并实现数据远传，从而有效地监控区域内设备的连续运行状况，更好地应对偶然性因素和突发状况的影响，及时地检测出避雷器阀体受潮、元件老化等内部缺陷，杜绝故障隐患。
[0019]作为优选，还包括第一通信模块和第二通信模块，处理模块和控制模块通过第一通信模块和第二通信模块进行数据交互。
[0020]作为优选，第一通信模块和第二通信模块间采用无线通信方式。
[0021 ]本实用新型中，处理模块和控制模块能够通过第一通信模块和第二通信模块进行通信，而第一通信模块和第二通信模块能够采用无线通信方式，相较于采用现场总线的通信方式，本实用新型能够较佳地避开繁杂的布线，使得本实用新型能够适应多种工作环境。
[0022]作为优选，电流传感器采用电容式电流互感器。
[OO23 ]作为优选，还包括第一电源模块，第一电源模块用于向处理模块供电。
[0024]作为优选，还包括第二电源模块，第二电源模块用于向控制模块供电。
[0025]本实用新型中，第一电源模块和第二电源模块均能够为独立的电源模块，相比现有技术中采用避雷器的回路电流进行供电，本实用新型对数据的检测更加精确，且独立的电源模块能够较佳地降低检测干扰。
[0026]作为优选，处理模块包括算法单元、逻辑单元和减法单元;算法单元用于对所接收的回路电流信号进行处理，以得到总泄露电流并相应生成总泄露电流信号；逻辑单元用于对总泄露电流信号进行处理，以得到容性电流初值并相应生成容性电流初值信号;减法单元用于在总泄露电流信号与容性电流初值信号间进行运算，以得到阻性电流并相应生成阻性电流信号。
[0027]作为优选，算法单元采用高次谐波算法对数据进行处理。
[0028]本实用新型中，处理模块能够包括算法单元、逻辑单元和减法单元，从而能够较佳地对回路电流信号进行处理，从而能够较为精确地得到包括总泄露电流、高次谐波含量、阻性电流的处理数据，使得本实用新型能够较佳地对避雷器的多项参数进行监测。
【附图说明】
[0029]图1为实施例1中一种避雷器性能监测系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0030]为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示，本实施例中提供了一种避雷器性能监测系统，其包括电流传感器、滤波模块、第一电源模块、处理模块、第一通信模块、第二通信模块、控制模块、显示模块、报警模块、输入模块、第二电源模块、第三通信模块和上位机。
[0033]本实施例中，电流传感器采用电容式电流互感器，电容式电流互感器串接于避雷器的放电回路中，从而对避雷器的回路电流进行采集并相应生成回路电流信号；回路电流信号经滤波模块滤波整形后，发送给处理模块。
[0034]处理模块包括算法单元、逻辑单元和减法单元，算法单元采用高次谐波算法对回路电流信号进行处理，从而得到与总泄露电流对应的总泄露电流信号。总泄露电流信号同时发送至逻辑单元和减法单元处，逻辑单元对总泄漏电流信号进行分析，从而得出容性电流和阻性电流的相位差，从而得到与容性电流初值对应的容性电流初值信号。容性电流初值信号发送至减法单元处与总泄露电流信号进行差分运算，之后采用惯用的补偿法进行处理，从而分析出阻性电流并相应生成阻性电流信号。
[0035]处理模块通过第一通信模块和第二通信模块将处理数据发送给控制模块，控制模块在接收到处理数据后对应生成显示信号并发送给显示模块，从而使得显示模块能够实时地对处理数据进行处理。
[0036]输入模块用于向控制模块输入报警预设值，从而使得当阻性电流占比过大时(SP大于20 %时)，控制模块产生报警信号并发送给报警模块，从而使得报警模块能够及时地进行报警。本实施例中，报警模块采用声光报警器。
[0037]另外，第一通信模块与处理模块连接，第二通信模块与控制模块进行连接，第一通信模块和第二通信模块能够采用任意已知的无线通信方式。本实施例中，第一通信模块和第二通信模块间采用蓝牙通信方式。
[0038]第一电源模块用于向处理模块供电，第二电源模块用于向控制模块供电。
[0039]本实施例中，控制模块通过第三通信模块与上位机进行数据交互，上位机能够同时与多个控制模块进行数据交互(图1中仅示出上位机与一个控制模块间进行通讯)，而任一控制模块均能够一一对应的与处理模块进行通讯，从而使得通过同一上位机能够对同一区域内的多个避雷器进行监测。另外，上位机能够对控制模块进行管理，而控制模块能够对处理模块进行管理，从而较佳地实现了对避雷器性能的远程监测工作。另外，本实施例中，控制模块与上位机通过因特网(Internet)进行通讯。
[0040]以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.避雷器性能监测系统，其特征在于:包括， 电流传感器，其用于采集避雷器的回路电流并相应生成回路电流信号； 滤波模块，其用于对回路电流信号进行滤波整形； 处理模块，其用于对经滤波整形后的回路电流信号进行处理以得到处理数据并相应生成处理信号，处理信号包括与阻性电流对应的阻性电流信号； 控制模块，其用于与处理模块进行数据交互，控制模块在接收到处理信号后相应生成显示信号并在阻性电流大于设定值时生成报警信号； 显示模块，其用于接收显示信号以显示处理数据； 报警模块，其用于接收报警信号以进行报警； 输入模块，其用于向控制模块输入控制指令；以及 第三通信模块，其用于实现控制模块与外设设备间的数据交互。2.根据权利要求1所述的避雷器性能监测系统，其特征在于:还包括第一通信模块和第二通信模块，处理模块和控制模块通过第一通信模块和第二通信模块进行数据交互。3.根据权利要求2所述的避雷器性能监测系统，其特征在于:第一通信模块和第二通信模块间采用无线通信方式。4.根据权利要求3所述的避雷器性能监测系统，其特征在于:电流传感器采用电容式电流互感器。5.根据权利要求4所述的避雷器性能监测系统，其特征在于:还包括第一电源模块，第一电源模块用于向处理模块供电。6.根据权利要求5所述的避雷器性能监测系统，其特征在于:还包括第二电源模块，第二电源模块用于向控制模块供电。7.根据权利要求1?6中任一项所述的避雷器性能监测系统，其特征在于:处理模块包括算法单元、逻辑单元和减法单元;算法单元用于对所接收的回路电流信号进行处理，以得到总泄露电流并相应生成总泄露电流信号；逻辑单元用于对总泄露电流信号进行处理，以得到容性电流初值并相应生成容性电流初值信号;减法单元用于在总泄露电流信号与容性电流初值信号间进行运算，以得到阻性电流并相应生成阻性电流信号。8.根据权利要求7中所述的避雷器性能监测系统，其特征在于:算法单元采用高次谐波算法对数据进行处理。
【文档编号】G01R31/00GK205539234SQ201620067461
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】史晓, 钟凯祥
【申请人】常州埃依琦科技有限公司