[发明专利]避雷器的数据同步采集系统和数据采集装置

说明书

本发明涉及避雷器的数据同步采集系统和数据采集装置，属于氧化锌避雷器状态监测技术领域，系统包括监测设备、电流数据采集装置和电压数据采集装置，监测设备通过串行总线分别连接电流数据采集装置和电压数据采集装置，电流数据采集装置用于根据接收的同步采集信号触发泄漏电流的采集，将采集的泄漏电流通过串行总线上传至监测设备；电压数据采集装置用于根据接收的同步采集信号触发电网电压的采集，将采集的电网电压通过串行总线上传至监测设备。本发明通过串行总线完成避雷器泄漏电流和电网电压的在线监测，保证了避雷器设备的安全可靠运行，解决了现有数据同步采集系统依赖外部同步时钟源和同步信号线的问题。

技术领域

本发明属于氧化锌避雷器状态监测技术领域，具体涉及避雷器的数据同步采集系统和数据采集装置。

背景技术

金属氧化锌避雷器(Metal Oxide Arrester，MOA)是一种用来保护电力系统安全运行的电力设备，它可以使与之并联的各种电力设备免受异常高电压的冲击，从而保障整个电网的安全供电，因此他的正常工作对电力系统安全运行起着极其重要的作用。

金属氧化锌避雷器具有良好的非线性特性，是电力系统中抑制过电压的重要器件，电气设备承受的过电压可以分为雷电过电压和操作过电压，当出现高电压时，MOA迅速呈低阻抗状态，将过电流泄放入地，并在泄放后迅速恢复为高阻抗状态，不影响系统的正常工作。由于避雷器长期运行在户外，受多种因素影响会逐渐发生老化劣化等现象，因此对其进行电气性能进行在线监测十分必要。

研究表明，氧化锌避雷器的内部阀片受潮严重或者氧化锌避雷器阀片老化过度是造成氧化锌避雷器故障的主要原因，当氧化锌阀片受潮时，其中流过避雷器的阻性基波电流会大大增加；当氧化锌出现老化状态的情况时，氧化锌阀片的阻性多次谐波电流(尤其是三次谐波)会明显变大，相对来说它的阻性基波电流的增加不是很明显。因此，可以通过监测流过氧化锌阀片的全电流、阻性电流、阻性基波电流和多次谐波电流，这里特指三次谐波分量能够判断出避雷器是否发生故障。

氧化锌避雷器阻性电流计算需要同步测量氧化锌避雷器的泄漏电流和加在氧化锌避雷器上的电网电压，若采样的泄漏电流和电网电压不同步则很难准确计算出阻性电流的大小或者误差较大，因此有必要对各信号采集单元进行同步采样。

为实现避雷器的电网电压和泄漏电流的同步采样，现有技术中，公告号为CN207181555U的中国专利提出了一种“氧化锌避雷器测试仪信号同步采集装置”，该装置通过第一锁相环单元、第二锁相环单元和第一GPS授时模块、第二GPS授时模块的设置，实现电压数据与电流数据之间的更精确同步。但该装置的不足之处在于，需要增加同步时钟源和同步信号线，增加了装置的结构复杂度，导致工程实施难度的增加，以及施工成本的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种避雷器的数据同步采集系统，用于解决现有同步采集装置中对电压采集装置采集的电网电压和电流采集装置采集的泄漏电流同步成本高的问题。同时，本发明还提供一种避雷器的数据采集装置，用于解决采集信息的同步上传问题。

为解决上述技术问题，本发明的避雷器的数据同步采集系统，包括监测设备、用于检测避雷器泄漏电流的电流数据采集装置和用于检测避雷器上电网电压的电压数据采集装置，其中，监测设备通过串行总线分别连接电流数据采集装置和电压数据采集装置，当监测设备需要采集泄漏电流和电网电压时，通过串行总线向电流数据采集装置和电压数据采集装置下发同步采集信号；

电流数据采集装置用于根据接收的同步采集信号触发泄漏电流的采集，将采集的泄漏电流通过串行总线上传至监测设备；电压数据采集装置用于根据接收的同步采集信号触发网点电压的采集，将采集的电网电压通过串行总线上传至监测设备，实现避雷器上电网电压和泄漏电流的同步采集。