[发明专利]一种避雷器用在线数据采集装置

说明书

技术领域

本该发明属于一种电力系统避雷器用在线数据采集监测装置。特别是一种监测避雷器电流电压各项参数指标及放电动作次数，并进行数据采集、分析、存储与传输的在线数据采集器。该采集器适合配套于6～500千伏电压等级的各式站内型及线路电力避雷器，监测避雷器工作运行状态，保障电网正常运行和电力设备安全。

背景技术

电力系统的避雷器的安全运行是整个电力系统安全运行的重要基础，避雷器在电网中运行时，如果其内部存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷，会发生影响电力设备和电网安全运行的绝缘事故。目前，避雷器已经普遍配套了传统监测器和其改进产品如：公告号为CN201017462Y、发明名称为《避雷器动作计数远传器》所公开的包括脉冲输入接口电路、单片机电路、GSM模块接口及外围电路、电源电路在内的技术即为此类装置。该装置将现场显示避雷器的放电动作次数并将其远传，虽然具有结构简单，但功能单一，而且在数据传输通道上采用RS232串口通讯，不能满足目前国家电网通讯标准的要求，GSM在没有信号基站的情况下也存在失效及漏传的弊端。在避雷器数据采集功能方面，有的监测器虽然已经引入了计算机方式，但是由于技术不成熟，加之无统一或标准信息通路，至今大多数变电站无论是站内还是线路避雷器仍然是采用运行值班人员定期巡视记录的方式，因而存在人力物力花费大，且数据采集周期长，效率低，不能及时分析数据并报警等缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术存在的缺陷，在背景技术基础上改进设计一种避雷器用在线数据采集装置，以便能够实时地将被监测的氧化锌避雷器的泄漏电流，包括全电流、阻性电流、三次谐波阻性电流、避雷器动作的放电时间、次数等参数进行自动记录并通过标准通讯协议准确及时地远程传输到电力系统服务管理中心或调度中心；达到有效提高电力部门安全管理避雷器的效率，对避雷器不停电的实时在线监测、特别是对野外偏远地区避雷器的实时在线监测，减少线路雷击停电事故等目的。

本发明避雷器用在线数据采集装置包括脉冲输入接口电路，单片机，数据传输通信模块，电源电路，关键在于该数据采集装置还包括由三相相同电路结构组成的信号取样电路，由三相相同电路结构组成的泄漏电流放大整理电路以及由三相相同电路结构组成的同相电压信号放大整理电路，锁相环电路，ADC转换电路，而数据传输通信模块则包含时钟及Flash数据存储电路、隔离与数据传输电路、无线通信模块以及按键及液晶显示电路；单片机分别通过数据线与脉冲输入接口电路、ADC转换电路、电源电路、时钟及Flash数据存储电路、通讯电路（总线）、无线通信模块以及按键及液晶显示电路连接，信号取样电路的输出端分别与脉冲输入接口电路的输入端及泄漏电流放大整理电路的输入端连接，泄漏电流放大整理电路及同相电压信号放大整理电路又分别通过数据线与ADC转换电路连接，锁相环电路通过其输入端及输出端分别与同相电压信号放大整理电路的输出端及ADC转换电路的输入端连接；整个装置工作时则通过信号取样电路的输入端口与三相电力避雷器的输出端连接、以接收其输出信号，通过同相电压信号放大整理电路的输入端口与三相电网连接，以分别接收避雷器的输出信号及三相电网的电压信号。

上述由三相相同电路结构组成的信号取样电路，每相均为两组、每组由三只二极管同向串联后再彼此反向并联组成的二极管取样电路。所述由三相相同电路结构组成的泄漏电流放大整理电路，每相电路均包括TVS管、仪表放大器、开关二极管、电压反馈运算放大器在内的一种运算放大整理电路。而所述由三相相同电路结构组成的同相电压信号放大整理电路，每相电路均包括TVS管、仪表放大器、开关二极管、电压反馈运算放大器在内的电压分压放大整理电路。所述锁相环电路，包括放大电路、施密特触发整流电路及锁相环集成电路。

本发明可实现：1.在线采集所设地点电力避雷器的动作次数及动作的精确时间，并自动记录数值；2.显示三相电网中单相避雷器的泄漏全电流、阻性电流、三次谐波阻性电流等，并通过采集泄漏电流信号，特别是阻性电流的计算反映出避雷器的真实工作状态和老化情况；3.通过直接与线路PT相连接，实时监测并真实显示电力系统线路出线端电压的具体数值；4.实时地将避雷器的泄漏电流、动作次数等数据通过485总线或无线模块远程传输到电力管理中心，从而极大地提高了电力部门安全管理避雷器的效率，减少了线路雷击停电事故，并克服了野外偏远地区的避雷器不能有效监测，且监测不够全面以及由此带来的诸多问题；5.嵌入到大型电力工业监控系统、无人值守智能电力系统中，使用统一的标准通讯协议，满足这些系统所需要的高可靠性、高实时性等要求，且性能稳定；