CN107656150A - 一种电瓷避雷器的在线检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电瓷避雷器的在线检测装置，包括检测安装盒，检测安装盒四角开凿有绝缘支撑柱，绝缘支撑柱的末端插接在电瓷避雷器的基座上，检测安装盒的前方面板上焊接有接线端子，接线端子的内部安装有集成电路板，接线端子通过导线与电瓷避雷器的导电线相连接，接线端子的内部通过导线连接有限压器，限压器焊接在集成电路板上，且集成电路板的输出端串联有电流互感器，电流互感器的输出端连接有信号调理电路；集成电路板上焊接有核心处理器模块，信号调理电路输出调理信号至核心处理器模块的输入端；核心处理器模块的通信端口还连接有光纤通信模块。本发明能够实现避雷器状态高精度在线检测操作，稳定性高传输速度快。

Description

一种电瓷避雷器的在线检测装置
技术领域
本发明涉及电力设备领域，具体为一种电瓷避雷器的在线检测装置。
背景技术
智能变电站在我国已进入发展推广阶段.目前已有不少的智能变电站投入了运行金属氧化物避雷器(以下简称避雷器)的智能监测是智能变电站的重要组成部分。避雷器由于不带任何间隙.在持续运行电压下有泄露电流通过.泄露电流会使避雷器不断老化。另外由于受潮、电位分布不均匀、表面污秽电流、过电压使避雷器过热等原因都会引起避雷器劣化。为了监测避雷器的运行状态，避雷器都安装有在线监测器。一般智能在线监测器安装在变电站内避雷器下方.接地端直接和地网连接.高压端直接接避雷器接地端。智能监测器通信线一般经过光电隔离将信号传送到IED(智能监测单元)或计算机中。但是目前的检测装置存在以下问题：
(1)由于避雷器在雷电产生的瞬间将释放强大电流，而正常的状态下电流很微弱，现有的检测装置大都是同样的采集系统，在大电流与小电流的采集上无法区分，影响实际检测精度；
(2)由于雷电产生往往都是几秒钟的时间，短时间内大电流产生将产生很大的磁场，对于一般的通信技术将会产生巨大干扰。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种电瓷避雷器的在线检测装置，能够实现避雷器状态高精度在线检测操作，稳定性高传输速度快。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电瓷避雷器的在线检测装置，包括检测安装盒，所述检测安装盒为绝缘材料制成的长方体盒，检测安装盒四角开凿有绝缘支撑柱，所述绝缘支撑柱的末端插接在电瓷避雷器的基座上，所述检测安装盒的前方面板上焊接有接线端子，接线端子的内部安装有集成电路板，所述接线端子通过导线与电瓷避雷器的导电线相连接，所述接线端子的内部通过导线连接有限压器，所述限压器焊接在集成电路板上，且集成电路板的输出端串联有电流互感器，所述电流互感器的输出端连接有信号调理电路；所述集成电路板上焊接有核心处理器模块，所述信号调理电路输出调理信号至核心处理器模块的输入端；所述核心处理器模块的通信端口还连接有光纤通信模块。
作为本发明一种有选的技术方案，所述电流互感器由大采样线圈和小采样线圈两个线圈组成，其中大采样线圈为大电流互感器用于采集避雷器由于过电压动作时的动作电流，小采样线圈为小电流互感器用于采集避雷器单元的持续电流。
作为本发明一种有选的技术方案，所述集成电路板与电流互感器串联支路的两端并联有串补电容器。
作为本发明一种有选的技术方案，所述限压器与接线端子之间还连接有运行电压取样器，所述运行电压取样器的输入端分别与接线端子的铁芯与外壳相连接。
作为本发明一种有选的技术方案，所述信号调理电路包括前置放大器，所述前置放大器输出放大信号至移相电路，所述移相电路进行相位校准后输出至差动放大器，所述差动放大器输出阻性信号至核心处理器模块。
作为本发明一种有选的技术方案，所述核心处理器模块包括嵌入式处理器和FPGA控制器，所述嵌入式处理器与FPGA控制器的通信端口之间连接有串并转换器，所述嵌入式处理器的以太网控制端口与光纤通信模块相连接。
作为本发明一种有选的技术方案，所述FPGA控制器的数据输入端连接有AD转换器，所述AD转换器与差动放大器的输出端相连。
作为本发明一种有选的技术方案，所述光纤通信模块包括脉冲编码器，所述脉冲编码器的输出端连接有激光发射器，所述激光发射器的输出端连接有光纤接口，所述光纤接口通过光纤缆线连接至以太网交换机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置电压取样器和限压器进行避雷器的电压信号采集，利用电流互感器中不同的感应器分别感应持续小电流和放电大电流，根据不同的放电情况作出不同反应，提高信号采集精度，且通过并联串补电容器消除电感电容之间的相互影响，提高传输能力和稳定性；
(2)本发明通过设置嵌入式处理器和FPGA控制器组成核心处理器模块，充分利用嵌入式处理器的接口资源和控制能力，同时发挥FPGA控制器并行运算的特点，既保证了控制单元的执行速率又提高了数据处理速度，从而提高系统的整体速率；
(3)本发明通过设置光纤通信模块，采用光通信代替一般的电通信和无线通信，既减小了避雷器放电时强大电场造成的干扰影响，又提高了通信速率。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为检测安装盒结构示意图。
图中：1-检测安装盒；2-绝缘支撑柱；3-接线端子；4-集成电路板；5-限压器；6-电流互感器；7-信号调理电路；8-核心处理器模块；9-光纤通信模块；10-串补电容器；11-电压取样器。
701-前置放大器；702-移相电路；703-差动放大器。
801-嵌入式处理器；802-FPGA控制器；803-串并转换器；804-AD转换器。
901-脉冲编码器；902-激光发射器；903-光纤接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1至图2所示，本发明提供了一种电瓷避雷器的在线检测装置，包括检测安装盒1，所述检测安装盒1为绝缘材料制成的长方体盒，检测安装盒1四角开凿有绝缘支撑柱2，所述绝缘支撑柱2的末端插接在电瓷避雷器的基座上，所述检测安装盒1的前方面板上焊接有接线端子3，接线端子3的内部安装有集成电路板4，所述接线端子3通过导线与电瓷避雷器的导电线相连接，所述接线端子3的内部通过导线连接有限压器5，所述限压器5焊接在集成电路板4上，且集成电路板4的输出端串联有电流互感器6，所述电流互感器6的输出端连接有信号调理电路7；所述集成电路板4上焊接有核心处理器模块8，所述信号调理电路7输出调理信号至核心处理器模块8的输入端；所述核心处理器模块8的通信端口还连接有光纤通信模块9。
具体使用方式及特点，所述检测安装盒1采用绝缘防水材料制成，且内部涂覆有金属材料，具有电磁屏蔽作用，减小外部电场对内部电路的影响，所述绝缘支撑柱2用于支撑固定检测安装盒1且可以通过调节绝缘支撑柱2的插入深度进行安装高度调节，所述接线端子3通过耐压导线接入至避雷针的地线中，从而将避雷针的电流引入检测安装盒1内部，通过集成电路板4上的检测电路进行检测，所述限压器5用于限制输入电压的大小，防止电压过大烧毁电路，所述电流互感器6通过电磁感应产生感应电流，减小外部电流突变的影响，防止突然过载烧毁电路；所述信号调理电路7将采样信号进行滤波放大变换成核心处理器模块8输入范围内的电信号，便于进行检测分析；所述核心处理器模块8将接收到的信号进行分析处理，并且控制光纤通信模块9将电信号转换成光信号高速发送出去，实现在线检测操作；
优选的是，所述电流互感器6由大采样线圈和小采样线圈两个线圈组成，其中大采样线圈为大电流互感器用于采集避雷器由于过电压动作时的动作电流，小采样线圈为小电流互感器用于采集避雷器单元的持续电流；通过使用大小电流互感器进行分别采样，可以减小相互耦合影响，并且提高检测精度；
所述集成电路板4与电流互感器6串联支路的两端并联有串补电容器10；由于串补电容器10与电流互感器6并联在一起电流相同，电容器的电压滞后电流90度，电感的电压超前电流90度，因此电容电压就与电感电压正好反向可以互相抵消；当串补电容器10的容抗与线路电感的感抗相等时，线路电感的电压就与电容电压完全抵消，于是电网的输电能力大大提高，电压稳定性也大大提高；
所述限压器5与接线端子3之间还连接有运行电压取样器11，所述运行电压取样器11的输入端分别与接线端子3的铁芯与外壳相连接；所述电压取样器11用于实现避雷器的电压取样操作，具有很高的耐压值，快速稳定，并且将高电压转换成限压器5限定范围内的电压；
所述信号调理电路7包括前置放大器701，所述前置放大器701输出放大信号至移相电路702，所述移相电路702进行相位校准后输出至差动放大器703，所述差动放大器703输出阻性信号至核心处理器模块8；所述前置放大器701将电流互感器6输出的小电流进行滤波放大，由于电流互感器6导致输出电压滞后，再经过移相电路702进行相位纠偏，还原信号，再次经过差动放大器703进行差动放大，消除零漂影响，得到纯净的阻性信号至核心处理器模块8；
所述核心处理器模块8包括嵌入式处理器801和FPGA控制器802，所述嵌入式处理器801与FPGA控制器802的通信端口之间连接有串并转换器803，所述嵌入式处理器801的以太网控制端口与光纤通信模块9相连接；
进一步说明的是，所述嵌入式处理器801采用STM32F103C8T6芯片，该芯片外围连接有时钟晶振、复位电路、看门狗电路组成最小系统，且芯片还外接有FLASH缓冲器和SDRAM存储器，嵌入式处理器801通过接收来自FPGA控制器802的并行数据，并且通过串并转换器803实现串行与并行的格式转换，嵌入式处理器801将接收到的数据进行分析处理，得到的数据通过光纤通信模块9发送出去。
需要补充的是，所述FPGA控制器802的数据输入端连接有AD转换器804，所述AD转换器804与差动放大器703的输出端相连；由于差动放大器703产生的是模拟信号，因此需要同AD转换器804转换成数字信号，对于FPGA控制器802，最大的特点在于可以进行并行数据处理，因此大大提高了数据处理速度，结合嵌入式处理器801对于光纤通信模块9的驱动控制，可以进一步提高数据传输速率；
所述光纤通信模块9包括脉冲编码器901，所述脉冲编码器901的输出端连接有激光发射器902，所述激光发射器902的输出端连接有光纤接口903，所述光纤接口903通过光纤缆线连接至以太网交换机；所述脉冲编码器901将检测并且初步分析处理得到的数字信号进行脉冲编码，输出占空比变化的脉冲信号，以脉冲信号的周期和占空比作为调制基础，驱动激光发射器902发射对应的光信号，产生的激光脉冲信号通过光纤接口903连接光纤缆线，将光信号迅速传输出去；这里采用光纤通信技术，能够有效降低避雷器高压电流激发的强大磁场对于一般电信号的影响，保证通信的稳定性，且激光传播速度快损耗小，能够很好地满足高速在线检测的要求。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明通过设置电压取样器和限压器进行避雷器的电压信号采集，利用电流互感器中不同的感应器分别感应持续小电流和放电大电流，根据不同的放电情况作出不同反应，提高信号采集精度，且通过并联串补电容器消除电感电容之间的相互影响，提高传输能力和稳定性；
(2)本发明通过设置嵌入式处理器和FPGA控制器组成核心处理器模块，充分利用嵌入式处理器的接口资源和控制能力，同时发挥FPGA控制器并行运算的特点，既保证了控制单元的执行速率又提高了数据处理速度，从而提高系统的整体速率；
(3)本发明通过设置光纤通信模块，采用光通信代替一般的电通信和无线通信，既减小了避雷器放电时强大电场造成的干扰影响，又提高了通信速率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：包括检测安装盒(1)，所述检测安装盒(1)为绝缘材料制成的长方体盒，检测安装盒(1)四角开凿有绝缘支撑柱(2)，所述绝缘支撑柱(2)的末端插接在电瓷避雷器的基座上，所述检测安装盒(1)的前方面板上焊接有接线端子(3)，接线端子(3)的内部安装有集成电路板(4)，所述接线端子(3)通过导线与电瓷避雷器的导电线相连接，所述接线端子(3)的内部通过导线连接有限压器(5)，所述限压器(5)焊接在集成电路板(4)上，且集成电路板(4)的输出端串联有电流互感器(6)，所述电流互感器(6)的输出端连接有信号调理电路(7)；所述集成电路板(4)上焊接有核心处理器模块(8)，所述信号调理电路(7)输出调理信号至核心处理器模块(8)的输入端；所述核心处理器模块(8)的通信端口还连接有光纤通信模块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：所述电流互感器(6)由大采样线圈和小采样线圈两个线圈组成，其中大采样线圈为大电流互感器用于采集避雷器由于过电压动作时的动作电流，小采样线圈为小电流互感器用于采集避雷器单元的持续电流。
3.根据权利要求1所述的一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：所述集成电路板(4)与电流互感器(6)串联支路的两端并联有串补电容器(10)。
4.根据权利要求1所述的一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：所述限压器(5)与接线端子(3)之间还连接有运行电压取样器(11)，所述运行电压取样器(11)的输入端分别与接线端子(3)的铁芯与外壳相连接。
5.根据权利要求1所述的一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：所述信号调理电路(7)包括前置放大器(701)，所述前置放大器(701)输出放大信号至移相电路(702)，所述移相电路(702)进行相位校准后输出至差动放大器(703)，所述差动放大器(703)输出阻性信号至核心处理器模块(8)。
6.根据权利要求1所述的一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：所述核心处理器模块(8)包括嵌入式处理器(801)和FPGA控制器(802)，所述嵌入式处理器(801)与FPGA控制器(802)的通信端口之间连接有串并转换器(803)，所述嵌入式处理器(801)的以太网控制端口与光纤通信模块(9)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：所述FPGA控制器(802)的数据输入端连接有AD转换器(804)，所述AD转换器(804)与差动放大器(703)的输出端相连。
8.根据权利要求1所述的一种电瓷避雷器的在线检测装置，其特征在于：所述光纤通信模块(9)包括脉冲编码器(901)，所述脉冲编码器(901)的输出端连接有激光发射器(902)，所述激光发射器(902)的输出端连接有光纤接口(903)，所述光纤接口(903)通过光纤缆线连接至以太网交换机。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109582627A (zh) * 2018-12-05 2019-04-05 国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 一种66kV串补平台测控通信方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202330609U (zh) * 2011-11-17 2012-07-11 江西省萍乡市华东出口电瓷厂 电瓷监测器
CN202471852U (zh) * 2011-12-31 2012-10-03 南京因泰莱电器股份有限公司 避雷器在线监测装置
CN204556757U (zh) * 2015-04-19 2015-08-12 安徽海美特电力设备有限公司 高灵敏避雷器在线监测仪
CN105823949A (zh) * 2016-05-18 2016-08-03 国网新疆电力公司巴州供电公司 避雷器在线监测仪
CN106950455A (zh) * 2017-05-17 2017-07-14 镇江华源晋昌电器有限公司 一种串补电容器用避雷器监测装置
CN206362868U (zh) * 2016-12-26 2017-07-28 云南玉溪中汇电力设备有限责任公司 避雷器在线智能监测系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202330609U (zh) * 2011-11-17 2012-07-11 江西省萍乡市华东出口电瓷厂 电瓷监测器
CN202471852U (zh) * 2011-12-31 2012-10-03 南京因泰莱电器股份有限公司 避雷器在线监测装置
CN204556757U (zh) * 2015-04-19 2015-08-12 安徽海美特电力设备有限公司 高灵敏避雷器在线监测仪
CN105823949A (zh) * 2016-05-18 2016-08-03 国网新疆电力公司巴州供电公司 避雷器在线监测仪
CN206362868U (zh) * 2016-12-26 2017-07-28 云南玉溪中汇电力设备有限责任公司 避雷器在线智能监测系统
CN106950455A (zh) * 2017-05-17 2017-07-14 镇江华源晋昌电器有限公司 一种串补电容器用避雷器监测装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109582627A (zh) * 2018-12-05 2019-04-05 国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 一种66kV串补平台测控通信方法

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