[发明专利]氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置。

背景技术

变电所的氧化锌避雷器是保护电力设备运行安全、防止雷击事故的重要保护装置。而避雷器处在高压下能否长期安全运行，是对避雷器进行安全性能监测的一个重要内容。为防止避雷器老化或自身的绝缘损坏引发爆炸而导致大面积停电，人们采取了每年对避雷器停电检测的检测方式；或者在避雷器的接地回路中串入1只电流表，利用人工巡视，记录电流表的读数来判断避雷器的老化和绝缘损坏程度。避雷器绝缘性能的好坏可通过测量其泄漏电流中的阻性电流分量来判定。这种电流分量在正常状态下要比避雷器本身的电容电流分量小得多，它与电容电流一起流过电流表。如果泄漏电流峰值总量在0.5～1mA之间时。阻性电流分量也只有十几分之一。当绝缘损坏不很严重时，阻性电流分量即使增加几倍，在电流表上反映的读数变化也不会很明显。只有当绝缘性能进一步恶化，电流表的读数才会有明显的变化。这时，阻性电流增加引起了有功分量加大，会导致避雷器的发热量很快上升。如果不能迅速将故障避雷器及时退出运行，很可能在几天或几小时内发生爆炸，引发大面积停电。事实证明，靠人工24h或每周巡视1次电流表的读数来监测避雷器的劣化情况，在发现故障的即时性上存在较大缺陷。劣化过程较快的避雷器完全可能在下1次巡视之前就发生爆炸。类似这种情况的爆炸事故已发生过多次。因此，解决避雷器运行工况下的在线自动监测，是电力系统实现变电所无人值班急需解决的高压设备在线状态监测的重要内容之一。

对氧化锌避雷器运行工况的监测方法研究时间比较长，检测方法也有多种，基本都以测泄漏电流为基础，包括以下几种：

1.总泄漏电流法

总泄漏电流法是基于氧化锌避雷器泄漏电流的容性分量基本不变，可以简单地认为其总电流的增加能在一定程度上反映其阻性分量电流的增长情况。此方法粗糙，灵敏度较低。

2.阻性电流三次谐波法

阻性电流三次谐波法是将全电流经带通滤波器检出三次谐波分量，根据氧化锌避雷器的总阻性电流与是那次谐波阻性分量的一定的比例关系来得到阻性电流峰值。比例关系因为不同厂家的避雷器特性不同而呈现不同的函数关系，因此不具有通用性。

3.补偿法测量阻性电流

补偿法通过外加容性电流补偿避雷器阻性电流分量，但是只能在阻性电流和容性电流成π/2相位差时才能反应避雷器老化的真实结果。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置，以实时监测氧化锌避雷器的泄漏全电流、阻性电流、动作次数、动作时间等参数、减少因泄漏全电流、阻性电流升高等引起的避雷器烧毁、停电等事故的发生。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置，其结构特点是，包括温湿度传感器、复合监测传感器和监控终端；所述温湿度传感器、复合监测传感器均与所述监控终端相连接；所述监控终端包括中央控制电路、电源电路、信号采集电路、AD转换电路、报警驱动电路、蜂鸣器和监测状态标识模块；

所述电源电路、AD转换电路、报警驱动电路和监测状态标识模块均与所述中央控制电路相连接；所述信号采集电路通过所述AD转换电路与所述中央控制电路相连接；所述蜂鸣器通过所述报警驱动电路与所述中央控制电路相连接；

所述信号采集电路包括电压模拟信号采集放大电路和电流模拟信号采集放大电路；所述电压模拟信号采集放大电路与所述温湿度传感器相连接，并接入电压互感器PT的电压信号；所述电流模拟信号采集放大电路与所述复合监测传感器相连接；

所述电源电路包括开关电源电路和降压电路模块；所述开关电源电路连接市电交流电源，开关电源电路通过所述降压电路模块与所述中央控制电路相连接；

所述监测状态标识模块用于显示装置监测信息是否正常。

本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置的结构特点也在于：

所述中央控制电路上还连接有一个运行状态标识模块。

所述中央控制电路上还连接有协议转换处理模块，所述协议转换处理模块通过一个光纤通信接口模块与状态接入控制器相连接。