[发明专利]一种氧化锌避雷器在线监测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是氧化锌避雷器监测领域，具体涉及的是一种氧化锌避雷器在线监测系统及其方法。

背景技术

氧化锌避雷器是目前应用最为广泛的一种避雷器，利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使正常工作电压时流过避雷器的电流很小，达到毫安级甚至微安级；当雷击发生时，即过电压作用时，氧化锌避雷器对地电阻急剧下降，泄放掉过电压能量，有效避免电力设备遭遇雷电冲击波袭击。为了能实时了解氧化锌避雷器的运行状况，相应的在线监测技术和在线监测装置也发展起来。目前监测泄漏电流和雷击次数的应用最广泛的一类装置是由电磁式直流毫安表和计数器构成的电子机械式仪表。这种装置优点是泄漏电流显示直观，但准确度一般，而且需要巡检人员定时查看，运行出问题不便于及时发现。另一类开始应用的装置是电流互感器式监测仪表，具有监测信息远传功能，但普遍测量精度低，且仅能监测避雷器泄露的全电流，无法计算阻性电流，无法对避雷器运行状况进行全面的分析和判断。

发明内容

针对现有氧化锌避雷器在线监测装置的不足，本发明目的是在于提供一种实用性强、安全可靠和安装便捷的氧化锌避雷器在线监测系统及其方法，实现对高压电气设备的绝缘状况进行实时监测达到减少事故发生，延长检修间隔，减少停电检修次数和时间，提高设备利用率和整体经济效益的目的。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

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，综合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。

进一步的，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，用于计算泄露电流基波相位与市电基波相位的两者相位差；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。

进一步的，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。

进一步，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。

进一步的，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，能根据被测电流大小自动选择放大倍数，保证模数转换器始终工作于最优转换范围，进而实现高精度测量，所述控制通信模块连接微处理器分析计算模块，通过控制通信模块与避雷器在线监测主控单元相通讯。

作为优选，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。所述模数转换模块采用的是16位高精度AD转换器。