[发明专利]一种具有带电自检能力的改进型氧化锌避雷器

说明书

本发明公开了一种具有带电自检能力的改进型氧化锌避雷器，包括标准型氧化锌避雷器、保护电路、信号调理电路和信号采集电路；标准型氧化锌避雷器与精密无感电阻R_a和精密无感电阻R_b串联接地；精密无感电阻R_a两端并联电子开关K，电子开关K由信号采集电路控制通断实现精密无感电阻R_b输出电压分时采样；保护电路防止前端电路信号过大损坏后端电路；信号调理电路滤除高频杂波及高次谐波，提取电压基波信号，转换调理信号；信号采集电路快速采集信号及储存信号，实现标准型氧化锌避雷器的带电检测。本发明能够实时监测和记录等效电阻值，提高了电网运行效率，是一种适用于工程实际的、具有带电自检的、安全性高的、效率高的氧化锌避雷器。

技术领域

本发明属于电力设备监测技术领域，更具体的说是涉及一种具有带电自检能力的改进型氧化锌避雷器。

背景技术

目前使用的避雷器主要有：保护间隙，管式避雷器以及阀式避雷器；其中保护间隙虽结构简单、价廉，但保护性能差，且动作产生截波，对变压器匝间绝缘有很大威胁；管式避雷器利用高压气体熄弧，但放电分散性大，动作产生截波且受大气影响；碳化硅阀式避雷器的保护作用靠具有非线性电阻的阀片和间隙相互配合来完成，但阀片性能较差。主要成分由氧化锌材料构成的金属氧化物避雷器，其电阻有较好的非线性(如图1)。利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(微安或毫安级)；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。氧化锌避雷器具有非线性系数小、保护性能好、动作基本无续流、通流量大以及结构简单等特点，是避雷器发展的主要方向，正逐步取代传统的带间隙的碳化硅阀式避雷器。

氧化锌具有良好的非线性电阻特性，其内部是没有间隙的，因此在正常运行中阀片长期承受电力系统运行电压的作用，以及内部受潮、过热或多次击穿等因素的影响，因而会造成阀片非线性电阻特性的劣化，氧化锌避雷器等效电路可视作一个电阻与一个电容并联(如图2)。劣化的主要表现是正常电压下的阻性电流的增加，阻性电流的加大造成发热量的增加，避雷器内部温度的上升，温度的上升又加速阀片的老化，形成恶性循坏，最后导致氧化锌由于过热而损坏。老化严重时，在工作电压下将产生较大的泄漏电流甚至被击穿，这将带来不必要的损耗以及误动作。故在多雷、炎热或寒冷等环境恶劣地区的重要设备处，对避雷器经常进行检修将很有必要。

因此，如何提供一种具有带电自检能力的改进型氧化锌避雷器是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有带电自检能力的改进型氧化锌避雷器，具有在线自我检测功能，带电检测相比于停电试验检测，更加方便，其准确性也有一定保障，并且能够提升现有氧化锌避雷器带电检测的安全性与高效性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有带电自检能力的改进型氧化锌避雷器，包括：标准型氧化锌避雷器、保护电路、信号调理电路和信号采集电路；其中，所述标准型氧化锌避雷器一侧与高压交流输电线相连，另一侧通过与精密无感电阻R_a和精密无感电阻 R_b串联后接地；所述精密无感电阻R_a两端并联有电子开关K，所述电子开关K 由所述信号采集电路控制通断以实现所述精密无感电阻R_b输出电压的分时采样；所述保护电路一端连接在所述精密无感电阻R_a与所述精密无感电阻R_b之间，另一端与所述信号调理电路相连，用以防止前端电路信号过大损坏后端电路；所述信号调理电路用于将信号中的高频杂波及高次谐波滤除，提取出电压基波信号，并将其转换为幅值与所述信号采集电路匹配的调理信号；所述信号采集电路实现快速采集信号及储存信号的功能，并实现对所述标准型氧化锌避雷器的带电检测。