一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置及方法与流程

文档序号:24540791发布日期:2021-04-02 10:24阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,包括避雷器(1),其特征是:在避雷器(1)内部电阻片当中置有测量探头(2),在避雷器(1)的外部连接有监测主机(3)。

2.根据权利要求1所述的一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述测量探头(2)的形状与避雷器电阻片的形状一致。

3.根据权利要求1所述的基于无线传感技术的高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述测量探头(2)内置到避雷器中各节的中上部,串联在电阻片当中,进行无线组网。

4.根据权利要求1所述的一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述测量探头(2)为圆形结构,由圆形片状上下端盖和中部金属外壳(4)围成的环状结构构成测量探头的外壳;上下端盖为导电板(5);上下导电板(5)粘接在金属外壳(4)的上下端,构成封闭的圆柱形壳体。

5.根据权利要求1所述的一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述测量探头(2)的内部由金属外壳(4)、导电板(5)、电流导引棒(6)、电路模块(7)、柔性无线天线(8)及导引端(9)构成;其中,电路模块(7)通过螺丝安装在电流测量模块外壳(15)内部,同时将电流测量模块外壳(15)固定连接到金属外壳(4)的内壁上;馈线的一端连接电路模块(7)中的无线模块输入端,馈线的另一端通过金属外壳(4)上的小孔引出,与粘接在金属外壳(4)外侧的柔性无线天线(8)相连接;两个导引棒(6)均是一端焊接在导电板(5)上,另一端连接电路模块(7)的电流输入端;导引端(9)设在上下端盖上,与电流导引棒(6)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述电流测量模块外壳(15)由工程塑料构成;所述金属外壳(4)为铝合金材料制成。

7.根据权利要求4所述的一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述上下端盖均由导电板(5)构成,导电板(5)向外一侧为铜箔层,导电板(5)内部是由绝缘材料电木板构成,铜箔层和绝缘材料电木板通过压接方式连接在一起。

8.根据权利要求5所述的一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述电流测量模块外壳(15)内的导线中连接有电流互感器(14),电流互感器(14)的二次侧连接到电流测量模块(10)中,电流测量模块(10)通过导线依次与中央处理器(11)和无线通信模块(13)相连接;中央处理器(11)的另一端导线连接温湿度测量模块(12),通过uart进行数字通信。

9.根据权利要求8所述的一种高压避雷器内部电流和温湿度测量装置,其特征是:所述电流测量模块(10)由滤波电路和放大电路组成,将引入的电流进行高次滤波和放大,输出到中央处理器,中央处理器内部集成ad转换模块,将电流模拟信号转换为数字信号进行处理,通过快速傅立叶算法将泄漏电流的基波和三次谐波测量出来,并通过无线通信模块发送出数据结果。

10.一种高压避雷器内部电流和温湿度测量方法,其特征是:利用谐波分析法测量出避雷器泄漏电流的基波,计算公式如下:

考虑信号中包含有高次谐波及噪声的情况,将信号x(t)表示为:

上式中:xk表示k次信号的采样值,nωt表示采样点、角频率与t时刻的乘积,表示第k次信号相角差,n(t)表示t时刻信号分量,k表示第k个信号频谱;

根据三角函数的正交性,得:

上式中:ak表示k次信号含量余弦峰值,bk表示k次信号含量正弦峰值,x(t)表示t时刻信号采样值,表示k次谐波值与k次谐波相角的余弦值乘积,表示k次谐波值与k次谐波相角的正弦值乘积;

以上是针对时间连续信号,对于采样后的离散信号,将积分表示成离散形式:

上式中,n是一个周期中的采样点数,akk次信号含量余弦峰值,bk表示k次信号含量正弦峰值,x(n)表示第n个采样点的峰值,kn表示第k次频谱乘以采样点数n。


技术总结
本发明属于输变电技术领域,尤其涉及一种基于无线传感技术的高压避雷器内部电流和温湿度测量装置及方法。装置包括避雷器,在避雷器内部电阻片当中置有测量探头,在避雷器的外部连接有监测主机。本发明装置结构简单,操作便利,能够承受上下电阻片的压力,并通过无线方式进行远传,达到获取避雷器内部参数的目的。测量探头能够长期放置在避雷器的内部电阻片中,可承受避雷器受到雷击或操作过电压时,产生的大电流冲击,也能够在避雷器正常运行时,准确测量出当前测点位置的泄漏电流、和外套内的温湿度。本发明可以提高超特高压避雷器的内部缺陷及缺陷位置的诊断能力,实现超特高压避雷器内部故障有效识别和定位,提升高压避雷器安全运行水平。

技术研发人员:耿莉娜;马一菱;鲁旭臣;王雅楠;韩洪刚;何建营;韩佳妤;韦德福;李佳奇;李爽
受保护的技术使用者:国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司
技术研发日:2020.12.23
技术公布日:2021.04.02
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