[发明专利]一种氧化锌避雷器在线监测系统及其方法

权利要求书

1.一种氧化锌避雷器在线监测系统，其特征在于，其包括：

避雷器泄漏电流在线监测单元，用于采集所在相的避雷器泄露电流和市电的信息，并计算得到该相泄露电流基波相位与市电基波相位计算两者相位差；

母线电压在线监测单元，与避雷器泄漏电流在线监测单元同步，用于采集避雷器所在母线所在相的相电压和市电电压，经微处理器分析计算单元的动态向量补偿DFT算法得到该相母线电压基波相位与市电基波相位，计算两者相位差；

避雷器在线监测主控单元，用于负责命令避雷器泄漏电流在线监测单元和母线电压在线监测单元，比较计算和数据远传，并通过通信总线读取避雷器泄露电流与避雷器所在母线电压的参考相位，根据判断比较计算公式得到该相的阻性电流；

所述避雷器泄漏电流在线监测单元和母线电压在线监测单元均与避雷器在线监测主控单元相通讯。

2.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器在线监测系统，其特征在于，所述避雷器在线监测单元包括：用于采集所在相的避雷器泄露电流和市电的信息的避雷器电流采集组件和用于对采集数据计算的第一数据处理分析组件；所述避雷器电流采集组件与第一数据处理分析组件相连接。

3.根据权利要求2所述的氧化锌避雷器在线监测系统，其特征在于，所述避雷器电流采集组件包括用于采集避雷器泄露电流的避雷器泄露电流采集模块、用于雷击过程中过电压的雷击过压电流采集模块和用于采集市电电流作为参考电源的第一参考电源采集模块；所述避雷器泄露电流采集模块、雷击过压电流采集模块、第一参考电源采集模块均与微处理器分析计算单元相连接，所述第一参考电源采集模块均通过电流转换单元连接市电。

4.根据权利要求3所述的氧化锌避雷器在线监测系统，其特征在于，所述母线电压在线监测单元包括用于采集避雷器泄露电压的母线电压采集组件和第二数据处理分析组件，所述母线电压采集组件包括用于对母线相电压采集的相电压采集模块和用采集市电电压作为参考电源的第二参考电源采集模块，所述相电压采集模块和第二参考电源采集模块均与第二数据处理分析组件相连接。

5.根据权利要求4所述的氧化锌避雷器在线监测系统，其特征在于，所述第一数据处理分析组件和第二数据处理分析组件均包括微处理器分析计算单元和电流转换单元，所述第一参考电源采集模块和第二参考电源采集模块分别通过电流转换单元连接市电，所述微处理器分析计算单元包括信号调理模块、模数转换模块、微处理器分析计算模块和控制通信模块，所述信号调理模块一端连接通过模数转换模块连接微处理器分析计算模块，所述微处理器分析计算模块还连接有多路选择器，所述多路选择器通过多路反馈电阻连接信号调理模块；所述控制通信模块连接微处理器分析计算模块，并通过控制通信模块与避雷器在线监测主控单元相通讯。

6.根据权利要求5所述的氧化锌避雷器在线监测系统，其特征在于，所述的雷击电流采集模块采用大量程无源零磁通穿心式互感器，所述避雷器泄露电流采集模块，相电压采集模块和参考电源采集模块均采用高精度有源零磁通穿心式互感器，所述微处理器分析计算模块采用的是高速数字信号处理器。

7.一种根据权利要求5或6任意一项所述检测系统的氧化锌避雷器在线监测方法，其特征在于，其方法为，避雷器在线监测主控单元发送同步采集指令后，由避雷器泄漏电流在线监测单元的避雷器电流采集组件和母线电压在线监测单元的母线电压采集组件同时刻进行模拟量采集，之后各自把采集的模拟量经过相对独立的滤波、放大处理和AD转换后，将数字量送入各自的微处理器分析计算单元的微处理器分析计算模块，各自的微处理器分析计算单元通过动态向量补偿DFT算法的一系列独立分析计算，得出该相泄漏电流与市电的相位差和该相母线电压与市电的相位差，避雷器在线监测主控单元通过通信总线读取避雷器泄露电流与避雷器所在母线电压的参考相位，通过判断差值比较和计算，得到该相的阻性电流Ir。

8.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器在线监测方法，其特征在于，所述避雷器泄漏电流在线监测单元和母线电压在线监测单元都以市电作为参考电源采集模块的采集对象，并分别以市电的相位作为避雷器泄露电流与避雷器所在母线电压的相位参考基准。

9.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器在线监测方法，其特征在于，所述避雷器泄漏电流在线监测单元根据避雷器实际泄漏电流值的波动范围和模数转换器的最优转换范围，确定放大倍数档位，进而选择合适阻值的反馈电阻。

10.根据权利要求9所述的氧化锌避雷器在线监测方法，其特征在于，避雷器电流采集组件的避雷器泄露电流采集模块输出的模拟信号先经过滤波、初级放大和信号跟随后进入AD转换为数字量，输出给微处理器分析计算单元，根据采集单元采集的数据初次计算泄露电流值的大小，微处理器分析计算单元根据此值的大小判断是否需要调整接入电路反馈电阻；

当需要调整时，通过控制多路选择器重新选择接入电路的反馈电阻，模拟信号再经过滤波、精确放大和信号跟随后进入AD转换为最终的数字量，输出给微处理器分析计算单元做分析计算。