[发明专利]氧化锌避雷器在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于电性能监测技术领域，涉及一种在线监测避雷器绝缘性能的系统，具体涉及一种氧化锌避雷器在线监测系统。

背景技术

避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，主要用于限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压。

碳化硅避雷器因其在防雷性能上的突出优点，广泛应用于电力系统的高压设备，但其存在以下缺点：一是只有雷电最大幅值限压保护功能，没有雷电陡波保护功能，防雷保护功能不完全；二是没有连续雷电冲击保护能力；三是动作特性稳定性差，可能遭受暂态过电压危害；四是动作负载重，使用寿命短等。上述缺点导致碳化硅避雷器在使用中，存在影响电力系统安全的隐患。

氧化锌避雷器（MOA）具有优异的非线性伏安特性、体积小、重量轻，通流容量大，其保护特性优于碳化硅阀式避雷器。采用氧化锌避雷器能显著降低被保护电力设备的绝缘设计水平，明显降低设备投资，提高供电可靠性。使用过程中，因长期承受工频电压、冲击电压和各种外部环境因素影响，氧化锌避雷器趋于老化，其绝缘特性遭到破坏，致使氧化锌避雷器失去作用而引起电力设备热崩溃，甚至发生爆炸。因而，为确保避雷器正常发挥作用，需要对避雷器的性能状态进行定期检测。

目前，对避雷器性能状态的检测，是由检测人员定期到现场进行就地检测，即定期停电对避雷器进行预防性试验。该检测方式存在如下缺陷：

1）试验时需要停电：即使是计划性停电，也会给生产带来一定的影响。停电后设备温度降低，测试结果往往不能反映真实情况。研究表明，约58.5%的设备难以根据低温试验结果作出正确判断。

2）早报或误报：定期停电检修施加的试验电压一般在10KV及以下，低于避雷器运行时的电压，而且由于试验期间断电，所反映的情况与实际情况相差较大，无法实时反映运行电压下避雷器的绝缘性能和工作状况，因而诊断的结果未必符合实际运行状态，曾多次发生预防性试验合格，而避雷器烧坏、爆炸的情况。

3）检修费用高：预防性试验期间投入的物力、财力及人力较大，测试程序复杂、工作量大、时间集中，而且检测结果易受人为因素影响。

4）试验周期长，不能及时发现、诊断出一些发展较快的故障。因此，即使设备通过了预防性检测，仍然时有故障发生。

鉴于以上问题，提出了带电检测的方式，即采用绝缘在线监测与诊断技术，探索以在线监测为基础的状态维修制。所谓绝缘在线监测是指在避雷器不停电、不脱离系统的运行状态下，利用先进的数字信号处理技术和故障诊断方法对避雷器的绝缘状况进行自动、连续或定时的绝缘特性检测和监督，了解和掌握避雷器是否处于正常运行状态，以便确定被检测的避雷器是否需要检修以及如何检修。

在运行电压下，对电气设备进行工作状态的监测，能够真实反映电气设备的运行状态，减少停电带来的损失。但是被测电气设备在运行电压下电气异常信息的特征量很微弱，变化幅度大，易受现场电磁干扰，使得该异常信息的采集、传输、处理和诊断比电力系统运行参量的监控复杂得多，致使电气设备工作状态动态监测的发展速度较缓慢。

随着现代传感器技术、计算机技术和信息处理技术的发展和应用，使得电气设备在线监测技术及诊断技术得以实现。在电力设备故障诊断中的应用也越来越受到重视。与预防性试验制度的建立过程一样，通过使用、推广、总结和提高之后，将会制定出以在线监测为基础的电力设备状态检修标准，逐步建立完善的电力系统状态检修制度。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化锌避雷器在线监测系统，在运行电压下对避雷器的绝缘性能进行动态监测，测试结果准确可靠，而且测试过程简单、试验周期短、不易受人为和外界因素的影响。

本发明所采用的技术方案是，氧化锌避雷器在线监测系统，包括微处理器，微处理器分别与A/D转换单元、雷击计数模块和GPRS通信模块相连接，A/D转换单元分别与泄漏电流采样模块和电压采样模块相连接，微处理器的结构中设置有输入/输出接口、计数器和串行通信接口，输入/输出接口与A/D转换单元相连接，计数器与雷击计数模块相连接，串行通信接口与GPRS通信模块相连接，微处理器采用FPGA芯片EP1C6Q240C8。