[实用新型]一种用于配网金属氧化物避雷器在线监测的电场探头

说明书

本实用新型公开了一种用于配网金属氧化物避雷器在线监测的电场探头，包括：第一电极板、第二电极板、第一接线口、第二接线口、第三接线口、第一接地电阻、第二接地电阻、差分放大器、积分器和运算放大电路；所述第一电极板和所述第二电极通过双绞线分别与所述第一接线口和所述第二接线口连接；所述第一接地电阻和所述差分放大器正极端分别连接所述第一接线口；所述第二接地电阻和所述差分放大器负极端分别连接所述第二接线口；所述差分放大器输出端、所述积分器、所述运算放大电路和所述第三接线口依次顺序连接。本实用新型提供的电场探头，在测量三相金属氧化锌避雷器的母线电压时，减小其它两相对于测量效果的影响，增强了抗干扰的能力。

技术领域

本实用新型涉及电力设备在线监测技术领域，更具体地说，涉及一种用于配网金属氧化物避雷器在线监测的电场探头。

背景技术

金属氧化锌避雷器(metal oxide arrester,MOA)是电力设备的关键设备之一，但其在运行过程中由于受到电力系统运行电压、各类过电压以及外界环境的影响会发生老化和受潮等现象，严重时可导致MOA故障甚至损坏。而流经MOA上的阻性电流是衡量其绝缘程度的一项重要指标。通过对MOA泄漏电流的全电流、阻性电流、容性电流、阻性电流三次分量和容性电流三次分量进行在线监测，可对MOA的绝缘状态进行有效地评估，为及时发现MOA潜在的故障并为状态检修提供重要依据。当MOA发生老化时，三次谐波分量增长较快，而当MOA发生受潮现象时，基波分量增长较快。因此，准确地提取MOA泄漏电流的阻性分量对于MOA在线监测非常重要。

MOA泄漏电流可以通过高精度电流互感器获取，但获取的电流为泄漏电流的全电流，若要对MOA的绝缘状态进行准确评估，则需要获取MOA母线电压的相位，对全电流进一步分解为容性、阻性、阻性电流三次分量和容性电流三次分量。因此母线参考电压相位的获取对MOA在线监测至关重要。

获取避雷器母线电压的方法主要有利用电压互感器(potential transformer,PT)与利用电场探头两种，其中利用PT取电压信号存在角差较大、有绝缘安全隐患以及使用不便的缺点。而采用电场探头获取电压信号具有更高的灵活性和安全性，测量精度较高，适用于MOA的在线监测。

传统的MOA在线监测用电场探头主要结构为一片状或半球形金属极板及其后端连接的电阻组成，其放置于MOA的底部法兰附近。电场探头的等效模型为极板对母线间的耦合电容C与极板和地之间的电阻R串联的结构其中电阻阻值相对于容抗很小，可以认为，因此电阻R两端的电压即为母线电压的微分量。但对于一字排开的三相MOA而言，传统电场探头不可避免地会耦合到除被测相外其它两相的电压，获得的电压波形会受到一定程度的干扰，使其应用具有一定的局限性。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种至少部分解决上述技术问题的一种用于配网金属氧化物避雷器在线监测的电场探头。

本实用新型实施例提供一种用于配网金属氧化物避雷器在线监测的电场探头，包括：第一电极板、第二电极板、第一接线口、第二接线口、第三接线口、第一接地电阻、第二接地电阻、差分放大器、积分器和运算放大电路；

所述第一电极板和所述第二电极通过双绞线分别与所述第一接线口和所述第二接线口连接；

所述第一接地电阻和所述差分放大器正极端分别连接所述第一接线口；所述第二接地电阻和所述差分放大器负极端分别连接所述第二接线口；所述差分放大器输出端、所述积分器、所述运算放大电路和所述第三接线口依次顺序连接；

所述第一接线口、第二接线口、第三接线口、第一接地电阻、第二接地电阻、差分放大器、积分器和运算放大电路均设置在第一电路板上。

进一步的，所述运算放大电路包括运算放大器、第一反馈电阻和第二反馈电阻；所述积分器与所述运算放大器正极端连接；