[发明专利]氧化锌避雷器带电测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统过电压防护用金属氧化物避雷器带电检测的仪器，尤其涉及一种金属氧化物避雷器阻性电流带电检测、无线数据传输模式和信号采集同步方式的实现。

背景技术

金属氧化物避雷器(MOA)以其优越的非线性特性，在电力系统得到了广泛的应用。由于长期工作在运行电压下，并多次承受各种过电压的冲击，以及阀片受潮、老化等原因，避雷器整体性能逐渐下降。目前，金属氧化物避雷器主要是通过带电检测和离线检测来综合判断其运行特性。

现有的金属氧化物避雷器带电检测大多采用总泄漏电流、阻性电流基波和三次谐波等检测方法。但由于电压传感器和电流传感器之间往往存在一定的距离，特别是线路避雷器等，长距离现场布线受到的干扰非常严重，而且现场布线工作量特别大。目前尚无方便有效的金属氧化物避雷器带电检测设备。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的上述缺点和不足，提供一种基于无线通讯的金属氧化物避雷器带电检测仪器，实现对电压信号和电流信号的同步采集，采集数据的无线传输，准确计算出金属氧化物避雷器的阻性电流基波和三次谐波电流，判断金属氧化物避雷器的运行特性。

本发明的目的是这样实现的：

本发明包括主机和从机两个部分，其特殊之处是电流传感器位于主机，电压传感器位于从机。将电流传感器和电压传感器分开布置，从机通过无线通讯发出同步命令，电流传感器(主机)和电压传感器(从机)同时开始采集，并由从机将其采集的数据通过无线通讯发送到主机，主机将两者数据运算处理后实时显示出来。

电压信号处理控制单元、电流信号处理控制单元由A/D转换器、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机(CPU)和随机存取存储器(RAM)组成。电压传感器和电流传感器采集得到的信号分别经过电压信号处理控制单元和电流信号处理控制单元后，分别得到三相电压和三相电流的幅值和相位数据，存入对应的电压信号处理控制单元和电流信号处理控制单元的随机存取存储器中。

无线发送模块由串口通讯转换器、信号调制设备和天线组成，无线发送模块与电压信号处理控制单元相连；无线信号接收模块由天线、信号解调设备和串口通讯转换器组成，无线信号接收模块与电流信号处理控制单元相连。当数据采集和存储完成后，无线发送模块将电压信号处理控制单元的随机存取存储器中的三相电压的幅值和相位数据调制后，通过无线通讯发送，无线信号接收模块将接收到的信号解调处理后，传送到电流信号处理控制单元的随机存取存储器中。

电流信号处理控制单元和上位机通过PCI总线相连。电流信号处理控制单元将得到的三相电压、三相电流的幅值和相位数据全部传送到上位机中，上位机运算处理后将所得结果显示出来。

本发明具体结构连接关系是：

电流传感器引线(3)、电流传感器单元(4)、程控放大单元(5)、电流信号处理控制单元(6)、无线信号接收模块(7)依次相连，再与上位机(8)相连，上位机分别与电流信号处理控制单元(6)、液晶显示器(9)、键盘(10)、鼠标(11)相连，组成主机(1)；电压传感器引线(12)、电压传感器单元(13)、电压信号处理控制单元(14)和无线信号发射模块(15)依次相连，组成从机(2)；主机(1)和从机(2)通过无线通讯传输控制信号和数据。

电流传感器单元(4)和电压传感器单元(13)分别由三个无源线性电磁感应式电压互感器和三个无源线性电磁感应式电流互感器组成，电流传感器单元(4)分别与电流传感器引线(3)和程控放大单元(5)相连；电压传感器单元(13)分别与电压传感器引线(12)和电压信号处理控制单元(14)相连。

电流信号处理控制单元(6)和电压信号处理控制单元(14)分别依次连接A/D转换器(6.1)、可编程逻辑门阵列FPGA(6.2)、单片机CPU(6.3)、随机存取存储器RAM(6.4)。

所述无线信号接收模块(7)由天线(7.1)、信号解调设备(7.2)和串口通讯转换器(7.4)组成，其无线信号接收模块(7)与电流信号处理控制单元(6)连接。

所述无线发送模块(15)由串口通讯转换器(15.1)、信号调制设备(15.2)和天线(15.4)组成，其无线发送模块(15)与电压信号处理控制单元连接。

所述程控放大单元(5)的控制端与电流信号处理控制单元(6)的单片机(6.2)相连，程控放大单元(5)的数据输出端与电流信号处理控制单元(6)的A/D转换器(6.1)相连。