避雷器动作过程记录分析系统的制作方法

本实用新型涉及系统故障分析的技术领域，尤其涉及避雷器动作过程记录分析系统。

背景技术：

金属氧化物避雷器是保证电力系统安全运行的重要设备之一。电力系统中由大气、操作过电压所造成的巨大能量大部分需要通过系统中的金属氧化物避雷器进行释放，以确保多余的能量冲击不会对其他电力设备造成伤害。避雷器除保护重要电力设备外，在出现系统故障时，避雷器的运行记录等相关信息也是系统故障分析的重要参考之一。但是存在的问题是：目前避雷器的设计思想是仅提供单纯的保护功能，对其运行参数的监测则较为匮乏，避雷器的动作记录情况不能很好地和故障录波分析结合起来进行故障分析，很大程度需要靠专家的知识与经验联系起来。

日常中避雷器计数器仅能监测运行中阀片的泄漏电流情况及动作次数，较好的在线监测系统还可以提供泄漏电流中的阻性电流情况，而泄漏电流仅能侧面反映避雷器本体状态的优劣，动作次数仅单纯地记录了避雷器累计的动作次数，(如果出现同一系统多组避雷器动作)不能反映避雷器动作发生的先后次序，这两个参数在进行可能的系统故障分析时，均不能提供避雷器动作时最直接的数据情况，如每次动作时：避雷器的动作起始时间、先后次序、通流大小(包括电流峰值、有效值)、动作持续时间、实时的环境温湿度、实时的系统电压情况。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供避雷器动作过程记录分析系统，旨在解决目前避雷器仅提供单纯的保护功能，对其运行参数的监测较为匮乏，避雷器的动作记录情况不能很好地和故障录波分析结合起来进行故障分析的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种避雷器动作过程记录分析系统，包括避雷器泄放电流反馈子系统、系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统；其中，

避雷器泄放电流反馈子系统包括顺序连接的电流互感器、电流表、同步模块、第一处理器、第一存储器、第一通信模块；电流互感器设置于电流表的上端引线上；电流表包括内置计数器；

系统参数反馈子系统包括相互连接的变电站集控平台、第二通信模块；

避雷器动作过程记录分析子系统包括顺序连接的第三通信模块、第二处理器、第二存储器；

同步模块还与变电站集控平台连接；

第一通信模块、第二通信模块分别与第三通信模块连接；

当系统的输电线路或母线出现可令避雷器动作的过电压时，避雷器本体内部阀片产生的泄放电流流经电流表，第一处理器接收避雷器本体发送的一组避雷器动作次序；

电流互感器测量泄放电流，并将二次侧的电流信号发送到第一处理器；

当泄放电流超过电流表的内置计数器的起始动作电流时，内置计数器开始动作并向同步模块发送信号，且内置计数器动作一次计数一次；

同步模块接收到信号后记录计数器动作起始时刻并发送到第一处理器，同时向变电站集控平台发送标记指令；

第一处理器对接收到的该组避雷器动作次序、电流信号、计数器动作起始时刻进行处理，得到第一实时监测数据并存储到第一存储器；

第一存储器通过第一通信模块将第一实时监测数据发送到第三通信模块；

变电站集控平台接收到标记指令后调取与计数器动作起始时刻相应的第二实时监测数据，并将第二实时监测数据通过第二通信模块发送到第三通信模块；第二实时监测数据包括环境温湿度、输电线路和/或母线电压；

第三通信模块将接收到的第一实时监测数据、第二实时监测数据发送到第二处理器；

第二处理器对第一实时监测数据、第二实时监测数据进行同步时间的对应及数据整合，得到整合数据并存储到第二存储器。

在上述实施例的基础上，优选的，同步模块包括顺序连接的计数器模块、脉冲发生器模块、同步时钟模块；

计数器模块还与电流表连接；同步时钟模块还与第一处理器连接；脉冲发生器模块还与变电站集控平台连接；

当泄放电流超过电流表的内置计数器的起始动作电流时，内置计数器开始动作并向计数器模块发送信号，且内置计数器动作一次计数一次；

计数器模块接收到信号后向脉冲发生器模块发送指令；

脉冲发生器模块接收到指令后向同步时钟模块发送记录指令，同时向变电站集控平台发送标记指令；

同步时钟模块接收到记录指令后记录计数器动作起始时刻并发送到第一处理器。

在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括设置于电流互感器与第一处理器之间的模数转换器，电流互感器将二次侧的电流信号通过模数转换器发送到第一处理器。

在上述任意实施例的基础上，优选的，所述整合数据包括每组避雷器每次动作时的起始时间、先后次序、通流大小、动作持续时间、环境温湿度、输电线路和/或母线电压；所述通流大小包括电流峰值、电流有效值。

在上述任意实施例的基础上，优选的，避雷器动作过程记录分析子系统还包括避雷器动作过程记录分析系统终端、显示器、打印器、USB模块中的一种或多种，且该避雷器动作过程记录分析系统终端、显示器、打印器、USB模块中的一种或多种分别与第二处理器连接。

在上述任意实施例的基础上，优选的，电流互感器为大变比电流互感器，电流表为避雷器泄漏电流表，第一通信模块、第二通信模块均为GPRS通信模块，第三通信模块为GPRS内置天线。

在上述任意实施例的基础上，优选的，避雷器泄放电流反馈子系统的数量为若干套，系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统的数量均为一套；

每组避雷器对应一套避雷器泄放电流反馈子系统；

每套避雷器泄放电流反馈子系统分别与系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型公开了避雷器动作过程记录分析系统，包括避雷器泄放电流反馈子系统、系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统，避雷器泄放电流反馈子系统每动作一次计数一次且记录动作起始时间，并同步调取系统参数反馈子系统的实时监测数据，避雷器动作过程记录分析子系统获取动作起始时间及其同步的实时监测数据，及时有效地对动作全过程的数据进行记录，这样在进行可能的系统故障分析时，就能够提供避雷器动作时最直接的数据情况，包括每次动作时：避雷器的动作起始时间、先后次序、通流大小、动作持续时间、实时的环境温湿度、实时的系统电压情况。由于避雷器每次动作时可以同时记录以上数据，通过后台提供报表，将十分有利于故障的对比分析，后续可以通过避雷器的动作记录信息与故障录波仪的记录信息相互印证，并了解更多更全面的故障发生过程信息，使分析故障过程更加有理有据、科学合理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种避雷器动作过程记录分析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种避雷器动作过程记录分析系统，包括避雷器泄放电流反馈子系统、系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统；其中，

避雷器泄放电流反馈子系统包括顺序连接的电流互感器、电流表、同步模块、第一处理器、第一存储器、第一通信模块；电流互感器设置于电流表的上端引线上；电流表包括内置计数器；

系统参数反馈子系统包括相互连接的变电站集控平台、第二通信模块；

避雷器动作过程记录分析子系统包括顺序连接的第三通信模块、第二处理器、第二存储器；

同步模块还与变电站集控平台连接；

第一通信模块、第二通信模块分别与第三通信模块连接；

当系统的输电线路或母线出现可令避雷器动作的过电压时，大量的瞬时能量通过避雷器本体内部阀片进行泄放，避雷器本体内部阀片产生的泄放电流流经电流表，第一处理器接收避雷器本体发送的一组避雷器动作次序；

电流互感器测量泄放电流，并将二次侧的电流信号发送到第一处理器；

当泄放电流超过电流表的内置计数器的起始动作电流时，内置计数器开始动作并向同步模块发送信号，且内置计数器动作一次计数一次；

同步模块接收到信号后记录计数器动作起始时刻并发送到第一处理器，同时向变电站集控平台发送标记指令；

第一处理器对接收到的该组避雷器动作次序、电流信号、计数器动作起始时刻进行处理，得到第一实时监测数据并存储到第一存储器；具体的，第一处理器可以对接收到的该组避雷器动作次序、电流信号、计数器动作起始时刻进行一一处理，将其一一对应，以数据库形式存入第一存储器；

第一存储器通过第一通信模块将第一实时监测数据发送到第三通信模块；

变电站集控平台接收到标记指令后调取与计数器动作起始时刻相应的第二实时监测数据，并将第二实时监测数据通过第二通信模块发送到第三通信模块；第二实时监测数据包括环境温湿度、输电线路和/或母线电压；

第三通信模块将接收到的第一实时监测数据、第二实时监测数据发送到第二处理器；

第二处理器对第一实时监测数据、第二实时监测数据进行同步时间的对应及数据整合，得到整合数据并存储到第二存储器。

本实用新型实施例中，避雷器泄放电流反馈子系统每动作一次计数一次且记录动作起始时间，并同步调取系统参数反馈子系统的实时监测数据，避雷器动作过程记录分析子系统获取动作起始时间及其同步的实时监测数据，及时有效地对动作全过程的数据进行记录，这样在进行可能的系统故障分析时，就能够提供避雷器动作时最直接的数据情况，由于避雷器每次动作时可以同时记录这些数据，通过后台提供报表，将十分有利于故障的对比分析，后续可以通过避雷器的动作记录信息与故障录波仪的记录信息相互印证，并了解更多更全面的故障发生过程信息，使分析故障过程更加有理有据、科学合理。

本实用新型实施例对同步模块不做限定，其只要能够记录时刻并同步调取变电站集控平台的实时监测数据即可，优选的，同步模块可以包括顺序连接的计数器模块、脉冲发生器模块、同步时钟模块；计数器模块还与电流表连接；同步时钟模块还与第一处理器连接；脉冲发生器模块还与变电站集控平台连接；当泄放电流超过电流表的内置计数器的起始动作电流时，内置计数器开始动作并向计数器模块发送信号，且内置计数器动作一次计数一次；计数器模块接收到信号后向脉冲发生器模块发送指令；脉冲发生器模块接收到指令后向同步时钟模块发送记录指令，同时向变电站集控平台发送标记指令；同步时钟模块接收到记录指令后记录计数器动作起始时刻并发送到第一处理器。计数器模块、脉冲发生器模块、同步时钟模块中的两种或三种可以集成为一体。这样做的好处是，方便用户根据实际应用中的成本、性能要求，设计合适的计数器模块、脉冲发生器模块、同步时钟模块的结构。

优选的，本实用新型实施例还可以包括设置于电流互感器与第一处理器之间的模数转换器，电流互感器将二次侧的电流信号通过模数转换器发送到第一处理器。这样做的好处是，可以将二次侧的电流信号处理为电流波形信号，方便第一处理器的进一步处理。

本实用新型实施例对整合得到的数据不做限定，优选的，所述整合数据可以包括每组避雷器每次动作时的起始时间、先后次序、通流大小、动作持续时间、环境温湿度、输电线路和/或母线电压；所述通流大小可以包括电流峰值、电流有效值。

优选的，避雷器动作过程记录分析子系统还可以包括避雷器动作过程记录分析系统终端、显示器、打印器、USB模块中的一种或多种，且该避雷器动作过程记录分析系统终端、显示器、打印器、USB模块中的一种或多种分别与第二处理器连接。这样做的好处是，避雷器动作过程记录分析系统终端可以用于提供与用户之间的交互功能，例如查询整合数据等；显示器可以为用户提供展示功能，例如展示整合数据中的一种或多种；打印器可以用于打印整合数据的部分或全部；USB模块可以为用户提供通用、方便的数据传输功能。

本实用新型实施例对电流互感器的类型不做限定，优选的，电流互感器可以为大变比电流互感器，使二次侧的电流信号较小，避免电流过大烧坏模数转换器和/或第一处理器。

本实用新型实施例对电流表的类型不做限定，优选的，电流表可以为避雷器泄漏电流表。

本实用新型实施例对三个通信模块的通信原理不做限定，其可以为无线通信，也可以为有线通信。优选的，第一通信模块、第二通信模块均为GPRS通信模块，第三通信模块为GPRS内置天线。这样做的好处是，与有线通信相比，无线通信成本较低、适应性好、扩展性好、设备维护更容易实现，尤其GPRS通信技术成熟、应用广泛，可进一步降低成本、扩展适用范围。

本实用新型实施例中，优选的，每组避雷器可以安装一套避雷器泄放电流反馈子系统，而系统参数反馈子系统和避雷器动作过程记录分析子系统都只有一套，它们共同构建成避雷器动作过程记录分析系统。即，避雷器泄放电流反馈子系统的数量为若干套，系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统的数量均为一套；每组避雷器对应一套避雷器泄放电流反馈子系统；每套避雷器泄放电流反馈子系统分别与系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统连接。这样做的好处是，多套避雷器泄放电流反馈子系统共用系统参数反馈子系统、避雷器动作过程记录分析子系统，系统参数反馈子系统可以同时为多套避雷器泄放电流反馈子系统提供与动作起始时刻相应的实时监测数据，再由避雷器动作过程记录分析子系统对接收到的数据进行同步时间的对应、数据整合，利用资源整合来降低系统成本。

本实用新型从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，其具有的实用进步性，己符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本实用新型以上的说明及附图，仅为本实用新型的较佳实施例而己，并非以此局限本实用新型，因此，凡一切与本实用新型构造，装置，待征等近似、雷同的，即凡依本实用新型专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本实用新型的专利申请保护的范围之内。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本实用新型已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本实用新型的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本实用新型不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。