CN105676044A - 一种避雷器及其监测器在线试验方法与系统 - Google Patents

一种避雷器及其监测器在线试验方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种避雷器及其监测器在线试验方法与系统，包括：控制器单元、数字高压发生器、电流互感器、电源模块、电源电量监测模块；所述电源模块用于对避雷器、监测器以及试验系统提供相应地工作电压；所述电源电量监测模块用于监视电池组的电压并防止出现过压/欠压；所述数字高压发生器用于向避雷器及其监测器模拟发出泄漏电流；所述电流互感器用于测量所述避雷器的全泄漏电流信号；所述控制器单元用于接收各个模块获得的数据信息，并控制各个模块工作。

Description

一种避雷器及其监测器在线试验方法与系统
技术领域
本发明涉及电力维护设备技术领域，尤其是一种避雷器及其监测器在线试验方法与系统。
背景技术
随着经济的发展，对电力系统的安全性和可靠性的要求也越来越高。其中避雷器为一种重要的过压保护电器，能有效保护其它电力设备。因其还具备反应速度快、通流能力强、体积小等众多优点，在电力系统中得到应用广泛。因此避雷器性能的优劣直接影响电力系统的安全运行。为了有效地保障避雷器的正常运行，需要对避雷器的运行状态不断地在线监测以及分析，因此在避雷器上设置了监测器，现有的监测器一般采用全电流法、三次谐波法、基波法以及补偿法等几个方法对避雷器的运行状态进行在线监测。监测器本身能否有效地运行，也直接影响到避雷器额运行状态，特别是在监测器本身能够运行，但获取的避雷器运行参数存在重大偏差时，这就需要判断此时监测器获得参数是否有效。
为了确保监测器的有效运行，一般采用RC阻容网络法和普通标准信号源法对监测器进行校验，但上述方法仅仅是在无运行电压的情况下对避雷器的监测器进行校验，当监测器投入运行后不能进行在线校验，因此实际运用中操作繁琐，局限性明显。
发明内容
本发明的发明目的是，克服现有技术方法的不足，提供了一种通过将试验系统集成设置监测器上，针对测量获得的全泄漏电流及其阻性电流三次谐波分量，对避雷器及其监测器运行状态能够完成远程校验的避雷器及其监测器在线试验方法与系统。
为实现上述发明目的，提出了如下技术方案：
一种避雷器及其监测器在线试验方法，包括以下步骤：
S1、将避雷器和监测器连接安装后，通过同一泄露电流；
S2、测量避雷器的全泄漏电流及其阻性电流，并计算获得阻性电流的三次谐波分量，形成参考数据；
S3、将监测器测量的避雷器的全泄漏电流及其阻性电流三次谐波分量，获得实时监测数据；
S4、利用控制器单元对比所述参考数据和所述实时监测数据，判断所述监测器是否正常运行。
进一步的，所述步骤S2还包括子步骤：
S21、利用电流互感器从所述避雷器的接地线上获取全泄漏电流信号；
S22、在所述避雷器底部所述监测器的两端获取另一全泄漏电流信号，用于计算获得阻性电流，以及阻性电流的三次谐波分量。
进一步的，所述步骤S4还包括子步骤：
S41、对比所述参考数据和所述实时监测数据，获得避雷器的测量误差；判断所述监测器是否正常运行；
S42、将所述避雷器的实际监测数据与所述避雷器历年积累的监测数据做比较，判断避雷器是否运行正常。
为了实现上述避雷器及其监测器在线试验方法，本发明还提供了一种避雷器及其监测器在线试验系统，包括：控制器单元、数字高压发生器、电流互感器、电源模块、电源电量监测模块；所述电源模块用于对避雷器、监测器以及试验系统提供相应地工作电压；所述电源电量监测模块用于监视电池组的电压并防止出现过压/欠压；所述数字高压发生器用于向避雷器及其监测器模拟发出泄漏电流；所述电流互感器用于测量所述避雷器的全泄漏电流信号；所述控制器单元用于接收各个模块获得的数据信息，并控制各个模块工作。
进一步的，所述电流互感器获得全泄漏电流信号，以及在所述避雷器底部所述监测器的两端获取另一全泄漏电流信号，进过I-V转化电路、放大与滤波电路以及信号调理电路后输送到控制器单元；所述信号调理电路用于将信号处理到合适的电压范围后，利用控制器单元内的A/D校准模块将模拟电流信号转换成数字信号进行处理分析。
进一步的，所述在线试验系统还包括环境数据采集模块，用于实时获得避雷器及其监测器的工作环境温度和湿度数据；所述环境数据采集模块中利用温湿度传感器采集环境温度和湿度信号，并传输到控制器单元。
进一步的，所述在线试验系统还包括通信模块，所述通信模块用于将系统数据传输到上位机，实现对避雷器及其监测器的实时监测和远程试验。试验系统可以实现对避雷器及其监测器状态的实时监测和校验，通过通信模块可以实时的将数据传送到上位机，便于上位机的监测和管理。另外，定时对避雷器及其监测器进行现场测试时可将数据存于校验仪内，待返回主控室时可将存储的测试数据通过通信模块传到上位机进行存储和分析。
进一步的，所述通信模块是WIFI通信模块、GPRS通信模块或者ZigBee通信模块。
进一步的，所述主在线试验系统还包括数据存储模块，用于实时存储系统数据。
进一步地，所述主在线试验系统还包括按键输入模块、显示模块、时钟模块；，所述显示模块用于显示监测试验数据、时间、温湿度以及通信的控制等量；所述按键输入模块，用于按键的控制以及编号的输入。
该发明的有益效果：
本发明的避雷器及其监测器在线试验方法与系统，利用集成设置在避雷器及其监测器的试验系统，相当于在避雷器上设置了另一套备用的监测器，正常工作时，监测器用于实现对避雷器的运行状态进行实时监测和诊断，而试验系统在没有接收到试验指令时，处于静默状态；在一定时间周期内，需要对避雷器及其监测器进行试验时，通过远程控制指令，使得试验系统工作，从而有效地检验避雷器及其监测器的运行状态。
附图说明
图1是本发明的避雷器及其监测器在线试验系统的结构框图；
图2是本发明的控制器单元结构框图；
图3是本发明的电流信号采集结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种避雷器及其监测器在线试验方法与系统作进一步详尽描述：
一种避雷器及其监测器在线试验方法，包括以下步骤：
S1、将避雷器和监测器连接安装后，通过同一泄露电流；
S2、测量避雷器的全泄漏电流及其阻性电流，并计算获得阻性电流的三次谐波分量，形成参考数据；
S3、将监测器测量的避雷器的全泄漏电流及其阻性电流三次谐波分量，获得实时监测数据；
S4、利用控制器单元对比所述参考数据和所述实时监测数据，判断所述监测器是否正常运行。
优选地，所述步骤S2还包括子步骤：
S21、利用电流互感器从所述避雷器的接地线上获取全泄漏电流信号；
S22、在所述避雷器底部所述监测器的两端获取另一全泄漏电流信号，用于计算获得阻性电流，以及阻性电流的三次谐波分量。
优选地，所述步骤S4还包括子步骤：
S41、对比所述参考数据和所述实时监测数据，获得避雷器的测量误差；判断所述监测器是否正常运行；
S42、将所述避雷器的实际监测数据与所述避雷器历年积累的监测数据做比较，判断避雷器是否运行正常。
为了实现上述避雷器及其监测器在线试验方法，如图1所示，本发明还提供了一种避雷器及其监测器在线试验系统，包括：控制器单元、数字高压发生器、电流互感器、电源模块、电源电量监测模块；所述电源模块用于对避雷器、监测器以及试验系统提供相应地工作电压；所述电源电量监测模块用于监视电池组的电压并防止出现过压/欠压；所述数字高压发生器用于向避雷器及其监测器模拟发出泄漏电流；所述电流互感器用于测量所述避雷器的全泄漏电流信号；所述控制器单元用于接收各个模块获得的数据信息，并控制各个模块工作。
优选地，如图3所示，所述电流互感器获得全泄漏电流信号，以及在所述避雷器底部所述监测器的两端获取另一全泄漏电流信号，进过I-V转化电路、放大与滤波电路以及信号调理电路后输送到控制器单元；所述信号调理电路用于将信号处理到合适的电压范围后，利用控制器单元内的A/D校准模块将模拟电流信号转换成数字信号进行处理分析。
优选地，如图2所示，所述在线试验系统还包括环境数据采集模块，用于实时获得避雷器及其监测器的工作环境温度和湿度数据；所述环境数据采集模块中利用温湿度传感器采集环境温度和湿度信号，并传输到控制器单元。
优选地，如图2所示，所述在线试验系统还包括通信模块，所述通信模块用于将系统数据传输到上位机，实现对避雷器及其监测器的实时监测和远程试验。试验系统可以实现对避雷器及其监测器状态的实时监测和校验，通过通信模块可以实时的将数据传送到上位机，便于上位机的监测和管理。另外，定时对避雷器及其监测器进行现场测试时可将数据存于校验仪内，待返回主控室时可将存储的测试数据通过通信模块传到上位机进行存储和分析。
优选地，所述通信模块是WIFI通信模块、GPRS通信模块或者ZigBee通信模块。
优选地，如图2所示，所述主在线试验系统还包括数据存储模块，用于实时存储系统数据。
进一步地，如图2所示，所述主在线试验系统还包括按键输入模块、显示模块、时钟模块；，所述显示模块用于显示监测试验数据、时间、温湿度以及通信的控制等量；所述按键输入模块，用于按键的控制以及编号的输入。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种避雷器及其监测器在线试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将避雷器和监测器连接安装后，通过同一泄露电流；
S2、测量避雷器的全泄漏电流及其阻性电流，并计算获得阻性电流的三次谐波分量，形成参考数据；
S3、将监测器测量的避雷器的全泄漏电流及其阻性电流三次谐波分量，获得实时监测数据；
S4、利用控制器单元对比所述参考数据和所述实时监测数据，判断所述监测器是否正常运行。
2.根据权利要求1所述的一种避雷器及其监测器在线试验方法，其特征在于，所述步骤S2还包括子步骤：
S21、利用电流互感器从所述避雷器的接地线上获取全泄漏电流信号；
S22、在所述避雷器底部所述监测器的两端获取另一全泄漏电流信号，用于计算获得阻性电流，以及阻性电流的三次谐波分量。
3.根据权利要求1所述的一种避雷器及其监测器在线试验方法，其特征在于，所述步骤S4还包括子步骤：
S41、对比所述参考数据和所述实时监测数据，获得避雷器的测量误差；判断所述监测器是否正常运行；
S42、将所述避雷器的实际监测数据与所述避雷器历年积累的监测数据做比较，判断避雷器是否运行正常。
4.一种避雷器及其监测器在线试验系统，其特征在于，包括：控制器单元、数字高压发生器、电流互感器、电源模块、电源电量监测模块；所述电源模块用于对避雷器、监测器以及试验系统提供相应地工作电压；所述电源电量监测模块用于监视电池组的电压并防止出现过压/欠压；所述数字高压发生器用于向避雷器及其监测器模拟发出泄漏电流；所述电流互感器用于测量所述避雷器的全泄漏电流信号；所述控制器单元用于接收各个模块获得的数据信息，并控制各个模块工作。
5.根据权利要求4所述的一种避雷器及其监测器在线试验系统，其特征在于，所述电流互感器获得全泄漏电流信号，以及在所述避雷器底部所述监测器的两端获取另一全泄漏电流信号，进过I-V转化电路、放大与滤波电路以及信号调理电路后输送到控制器单元；所述信号调理电路用于将信号处理到合适的电压范围后，利用控制器单元内的A/D校准模块将模拟电流信号转换成数字信号进行处理分析。
6.根据权利要求4所述的一种避雷器及其监测器在线试验系统，其特征在于，所述在线试验系统还包括环境数据采集模块，用于实时获得避雷器及其监测器的工作环境温度和湿度数据；所述环境数据采集模块中利用温湿度传感器采集环境温度和湿度信号，并传输到控制器单元。
7.根据权利要求4所述的一种避雷器及其监测器在线试验系统，其特征在于，所述在线试验系统还包括通信模块，所述通信模块用于将系统数据传输到上位机，实现对避雷器及其监测器的实时监测和远程试验。
8.根据权利要求7所述的一种避雷器及其监测器在线试验系统，其特征在于，所述通信模块是WIFI通信模块、GPRS通信模块或者ZigBee通信模块。
9.根据权利要求4所述的一种避雷器及其监测器在线试验系统，其特征在于，所述主在线试验系统还包括数据存储模块，用于实时存储系统数据。
10.根据权利要求4所述的一种避雷器及其监测器在线试验系统，其特征在于，所述主在线试验系统还包括按键输入模块、显示模块、时钟模块；，所述显示模块用于显示监测试验数据、时间、温湿度以及通信的控制等量；所述按键输入模块，用于按键的控制以及编号的输入。
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