避雷器在线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在线监测系统，具体涉及的是一种避雷器在线监测系统。
【背景技术】
[0002]金属氧化物(MOA)避雷器是电力系统中重要的过电压保护电器，其性能的优劣对电力设备的安全运行起着非常重要的作用。
[0003]随着避雷器长时间的运行，其阀片会由于热破坏、谐振过电压、内部受潮等因素产生劣化，致使避雷器损坏，甚至发生爆炸，而被保护设备则失去保护。电力设备由定期检修向状态检修方向发展是未来的方向，为了能实时了解氧化锌避雷器的运行状况，及时发现故障并采取措施来防止故障的发生，对避雷器进行在线监测很有必要。
[0004]目前应用最多的避雷器在线监测装置采用电磁式毫安表传感泄漏电流、采用电磁式计数器监测避雷器动作次数，缺点是电磁式毫安表测量精度低、易受现场干扰，而且电磁式计数器容易因过大的雷电流而损坏，监测装置无信号处理单元和通信单元，因此仅能监测避雷器的泄漏全电流，无法计算阻性电流，不能对避雷器运行状况进行全面、有效的分析和判断，且不具备监测信息远传功能。另一类得到部分应用的避雷器在线监测装置能够在接入母线电压信号的情况下计算阻性电流，具备监测信息远传功能，但只支持接入常规PT的模拟量电压信号和强电开关量输入信号，不支持接入智能变电站中满足IEC61850协议的SV和GOOSE信号，即光数字量形式的电压、位置信号，不能适应智能变电站的要求。
【实用新型内容】
[0005]针对现有避雷器在线监测装置的不足，本实用新型的目的是提供一种能够全面、实时监测避雷器泄漏全电流、阻性电流和动作次数的测量精度高、适应智能变电站应用要求的避雷器在线监测系统。
[0006]本实用新型的解决方案:一种避雷器在线监测系统，其特征在于:由一个或多个避雷器传感单元和一个主IED组成，一个或多个避雷器传感单元通过多芯屏蔽电缆按“手拉手”方式串接起来并连接到主IED，避雷器传感单元包括泄漏电流传感器、动作电流传感器、采样电路、DSP、显示数码管、内部电源模块；泄露电流传感器和动作电流传感器分别检测避雷器泄露全电流和动作大电流，并将模拟量信号传递给采样电路，经采样电路转换后送给DSP;显示数码管与DSP相连，用于泄漏全电流、阻性电流和动作次数的显示。
[0007]上述方案中:泄漏电流传感器采用高精度的零磁通电流传感器，所述动作电流传感器采用大量程的常规穿心电磁式CT。
[0008]上述方案中:主IED和避雷器传感单元的DSP之间以RS485半双工串行方式进行双向通讯，且主IED发送PPS差分对时信号给避雷器传感单元。
[0009]上述方案中:所述避雷器在线监测系统支持接入常规变电站中的模拟量PT电压信号、刀闸位置强电开入信号，同时也支持接入智能变电站中合并单元和智能终端发送的SV和GOOSE信息。
[0010]上述方案中:所述内部电源模块接收外部电源的供电，进行电压转换后给采样电路、DSP、显示数码管进行供电。
[0011]本实用新型的有益效果:采用本实用新型的避雷器在线监测系统实现了对避雷器的泄漏全电流、阻性电流、动作次数的实时带电监测，具有较高的测量精度和现场适应能力，同时支持接入常规PT的模拟量电压、刀闸位置强电开入信号和数字量的电压、刀闸位置信号，具备监测信息远传功能，帮助运行人员在不停电的情况下随时了解避雷器的运行状态和及早发现其内部缺陷，并排除故障。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型避雷器在线监测系统的现场连接示意图。
[0013]图2为本实用新型避雷器在线监测系统的原理示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0015]参照附图1，本实用新型的避雷器在线监测系统由一个或多个避雷器传感单元和一个主IED组成，一个或多个避雷器传感单元通过多芯屏蔽电缆按“手拉手”方式串接起来并连接到主IED，实现避雷器传感单元和主IED之间双向的信息交互。每个避雷器传感单元有2个接口，分别为A 口和B 口。“手拉手”方式即:主IED连接至距离最短的避雷器传感单元的A 口，此避雷器传感单元的B 口连接至下一个传感单元的A 口，并以此类推，最远端的避雷器传感单元的B 口不连接。
[0016]参考附图2，避雷器传感单元由泄漏电流传感器、动作电流传感器、采样电路、DSP、显示数码管、内部电源模块组成。
[0017]避雷器一端连接高压线路，另一端接地，在避雷器运行中，有电流i流过。在避雷器正常运行时，串接在接地回路中的泄漏电流传感器传感测量避雷器泄漏全电流；当避雷器过电压动作时，串接在接地回路中的动作电流传感器传感测量动作瞬时的大电流。在本实用新型中，泄漏电流传感器为零磁通电流传感器，其测量小电流时的精度高，用于测量避雷器不动作时的泄漏全电流；动作电流传感器为常规穿心电磁式CT，其量程范围大，用于测量避雷器在过电压动作时的瞬时大电流，且由于穿心结构，穿心电磁式CT不会因一次导体的发热而容易受损。
[0018]DSP控制采样电路同时采集泄漏电流传感器和动作电流传感器的电流信号，DSP计算避雷器运行中的阻性电流、动作次数，显示数码管将DSP计算得到的泄漏全电流、阻性电流和动作次数显示出来。
[0019]主IED和避雷器传感单元的DSP之间以RS485半双工串行方式进行双向通讯，且主IED发送PPS差分对时信号给避雷器传感单元。DSP通过RS485通信线接收主IED送来的参考电压信息，同时通过PPS差分对时线接收主IED送来的同步信号，并将泄漏全电流、阻性电流、动作次数、自检告警等信息上传给主IED。
[0020]内部电源模块接收外部电源的供电，进行电压转换后给采样电路、DSP、显示数码管进行供电。
[0021]主IED接收避雷器传感单元传送过来的信号进行集中处理和显示，告知现场运行人员当前各个避雷器和传感单元的运行状态，同时通过IEC61850通信标准将运行状态信息发送出去。
[0022]主IED同时配置交流采样插件、强电开入插件和支持IEC61850-9-2协议SV、GOOSE接收的光纤以太网接口插件，通过交流采样插件、强电开入插件可接入常规变电站中的模拟量PT电压信号和刀闸位置强电开入信号，通过光纤以太网接口插件可接入智能变电站中合并单元和智能终端发送的光SV和GOOSE信息。
【主权项】
1.一种避雷器在线监测系统，其特征在于:由一个或多个避雷器传感单元和一个主IED组成，一个或多个避雷器传感单元通过多芯屏蔽电缆按“手拉手”方式串接起来并连接到主IED，避雷器传感单元包括泄漏电流传感器、动作电流传感器、采样电路、DSP、显示数码管、内部电源模块；泄露电流传感器和动作电流传感器分别检测避雷器泄露全电流和动作大电流，并将模拟量信号传递给采样电路，经采样电路转换后送给DSP ;显示数码管与DSP相连，用于泄漏全电流、阻性电流和动作次数的显示。
2.如权利要求1所述的避雷器在线监测系统，其特征在于:泄漏电流传感器采用高精度的零磁通电流传感器，所述动作电流传感器采用大量程的常规穿心电磁式CT。
3.如权利要求1所述的避雷器在线监测系统，其特征在于:主IED和避雷器传感单元的DSP之间以RS485半双工串行方式进行双向通讯，且主IED发送PPS差分对时信号给避雷器传感单元。
4.如权利要求1所述的避雷器在线监测系统，其特征在于:所述避雷器在线监测系统支持接入常规变电站中的模拟量PT电压信号、刀闸位置强电开入信号，同时也支持接入智能变电站中合并单元和智能终端发送的SV和GOOSE信息。
5.如权利要求1所述的避雷器在线监测系统，其特征在于:所述内部电源模块接收外部电源的供电，进行电压转换后给采样电路、DSP、显示数码管进行供电。
【专利摘要】一种避雷器在线监测系统，由一个或多个避雷器传感单元和一个主IED组成，一个或多个避雷器传感单元按“手拉手”方式串接起来并连接到主IED，避雷器传感单元包括泄漏电流传感器、动作电流传感器、采样电路、DSP、显示数码管、内部电源模块。本实用新型能够全面、实时监测避雷器泄漏全电流、阻性电流和动作次数，测量精度高，现场适应性强，能够满足智能变电站的应用要求。
【IPC分类】G01R31-00, G01R19-25
【公开号】CN204515034
【申请号】CN201520116992
【发明人】须雷, 卢为, 董隽, 朱继红, 朱长银, 解鹏程, 彭韬
【申请人】南京南瑞继保电气有限公司, 南京南瑞继保工程技术有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月26日