[发明专利]直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及变电站直流氧化锌避雷器检测技术领域，尤其涉及一种直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置及检测方法。

背景技术

直流氧化锌避雷器是直流换流站的关键过电压保护设备，其运行好坏直接关乎整个系统的稳定性、可靠性。长期运行情况表明，受到自身材料特性、烧制工艺以及周围空气环境影响，直流氧化锌避雷器的阀片会发生受潮现象，受潮程度会随着工作时间增加而不断加剧，使阀片的温度不断升高，严重时甚至会导致爆炸事故。因此，有必要在准确测量直流氧化锌避雷器泄漏电流的基础上，对阀片的受潮程度进行有效、可靠的判断。

电力系统不断向高电压、远距离、大容量方向发展，在提高经济性的同时，安全可靠的问题也突出起来。作为直流输电系统及变电站的重要过电压保护设备，直流氧化锌避雷器的可靠性越来越受到人们的重视。现阶段，对直流氧化锌避雷器的监测主要是基于整体泄漏电流的变化，不能准确判断阀片的受潮故障程度，无法及时对避雷器进行更换与维护。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置及检测方法，实现对直流氧化锌避雷器阀片的受潮程度进行低成本、安全性高和简易化检测。

一方面，本发明提供一种直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置，包括电源模块、光纤电流传感器、数据采集模块、中央处理器和受潮程度预警模块；所述电源模块与光纤电流传感器、数据采集模块和中央处理器均相连，为这些组件提供直流电源；光纤电流传感器的多个探头分别安装在直流氧化锌避雷器内部的各个阀片柱上，分别测得直流氧化锌避雷器在正常工作下未受潮时和受潮时的泄漏电流值；光纤电流传感器的输出端与数据采集模块的输入端连接，将采集到的泄漏电流值输出到数据采集模块；数据采集模块的输出端与中央处理器的输入端连接，将经过模数转换的泄漏电流值输入到中央处理器；中央处理器的输出端与受潮程度预警模块的输入端连接，分别计算每一节直流氧化锌避雷器的泄漏电流变动率，并将计算结果输出到受潮程度预警模块；受潮程度预警模块使用上位机，根据计算结果对直流氧化锌避雷器的阀片受潮程度进行判断。

进一步地，所述数据采集模块使用A/D转换器。

进一步地，所述中央处理器使用51单片机。

另一方面，本发明还提供一种采用上述直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置进行直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测方法，包括以下步骤：

步骤1、将光纤电流传感器的各探头分别装设在未出现受潮故障的直流氧化锌避雷器每一节内部的阀片柱上，得到正常工作下未受潮时直流氧化锌避雷器的泄漏电流值，数据采集模块对得到的泄漏电流值进行模数转换，并将模数转换结果输出到中央处理器中；

步骤2、再将光纤电流传感器的各探头分别装设在出现受潮故障的直流氧化锌避雷器每一节内部的阀片柱上，得到受潮时直流氧化锌避雷器的泄漏电流值，数据采集模块对得到的泄漏电流值进行模数转换，并将模数转换结果输出到中央处理器中；

步骤3、根据采集的未受潮时和受潮时流过氧化锌阀片的泄漏电流值，在中央处理器中分别计算每一节直流氧化锌避雷器的泄漏电流变动率，将计算结果输出到受潮程度预警模块中；

所述直流氧化锌避雷器泄漏电流变动率的计算公式如下所示：

步骤4、将氧化锌阀片等效为压敏电阻，将泄漏电流变动率超过阈值时的压敏电阻判定为失效的压敏电阻；在受潮程度预警模块中，根据计算得到的直流氧化锌避雷器的各泄漏电流变动率最大值，判断各氧化锌阀片的受潮程度，若泄漏电流变动率最大值大于或等于阈值，则氧化锌阀片的受潮程度达到预警程度，对故障进行预警。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置，使用光纤电流传感器直接测量直流氧化锌避雷器正常工作下和受潮时的泄漏电值，并利用数据采集模块、中央处理器和受潮程度预警模块实现阀片受潮程度的检测，具有输入量提取简单、精确度高和检测效果明显的特点。同时，使用直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置进行检测的方法，通过设置泄露电流变动率阈值来判断直流氧化锌避雷器的受潮程度，使检测方法简单方便，减小了直流氧化锌避雷器的故障率，提高了变电站的安全性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的直流氧化锌避雷器阀片受潮程度的检测装置的结构框图；

图2为本发明实施例提供的特高压等级系列的直流金属氧化物避雷器的示意图；

图3为本发明实施例提供的数据采集模块与中央处理器的连接电路原理图；