CN109254215A - 一种避雷器动作记录器 - Google Patents

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吕泽承
杨健
朱时阳
唐捷
奉波
蒋圣超
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
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    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明公开了一种避雷器动作记录器，涉及避雷器保护装置技术领域。所述避雷器动作记录器，包括控制单元，以及分别与控制单元连接的显示单元、输入单元、动作检测单元、时钟单元、电波钟单元、短时发送单元和记录存储单元，采用电波钟单元自动校时，使得动作记录器的显示时间与国家标准时间自动保持精确同步，能够精确的记录每次落雷时间，提高了后续事故分析处理的精确度；该动作记录器还设有短时发送单元，通过GPRS无线传输单元进行信息传输，不仅具有良好的实时响应处理能力，而且传输范围还不受距离限制，传输速率高、功耗低，可以长时间不间断工作。

Description

一种避雷器动作记录器
技术领域
本发明属于避雷器保护装置技术领域，尤其涉及一种避雷器动作记录器。
背景技术
避雷器是一种过电压保护装置，现已经成为电力系统安全运行的重要保障之一，而避雷器运行过程中动作次数的数据抄录是目前各变电站内需要定期开展的重要基础性工作。目前绝大多数避雷器可记录避雷器动作次数，但是对于连续落雷记录的灵敏度有限，且对于精准时间的记录存在误差，这对事故的分析处理准确度存在一定的影响。处理过程中准确了解避雷器动作情况，有利于快速分析事故情况，提高事故处理效率。
避雷器动作记录器是用来记录雷电通过避雷器放电的次数的仪器。传统的避雷器动作记录器不能自动校时，导致落雷时间记录存在误差，影响了事故分析处理的精度。
基于此，本发明提出一种避雷器动作记录器，采用电波钟自动校时，能够精准记录落雷时间；同时可以统计每月雷电动作的次数以及每次雷电动作的具体时间，并对测量结果、事件信息进行历史存储，形成准确的历史记录，解决以往变电站/换流站事故处理过程中避雷器历史数据的记录时间存在误差的问题，简化变电运行人员事故处理过程中对比分析避雷器历史数据工作，为变电运行人员定期维护及设备巡视时和事故处理提供极大的便利。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种避雷器动作记录器。
本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种避雷器动作记录器，包括控制单元，以及分别与控制单元连接的显示单元、输入单元、动作检测单元、时钟单元、电波钟单元、短时发送单元和记录存储单元；所述动作检测单元包括依次连接的罗氏线圈、整流电路、滤波电路、稳压电路、光电耦合电路和继电器电路；
所述显示单元，用于显示记录存储单元的记录数据，包括动作电流波形、动作次数和时间；以及显示避雷器动作记录器的状态，包括记录器是否唤醒，按钮是否动作和系统是否复位；所述输入单元，用于系统参数设置以及方便分类查询存储数据；所述动作检测单元，用于对避雷器的动作进行检测；所述时钟单元，用于产生时钟信号，并在显示单元上进行实时时钟显示；所述电波钟单元，用于接收标准时钟信号，使记录器显示时间与标准时间一致；所述短时发送单元，用于与远程监控系统进行通信连接，发送避雷器动作短信；所述记录存储单元，用于记录和存储落雷次数，每次落雷的准确时间以及泄漏电流，以便随时查询和调取相关记录，为事故处理过程中的对比分析提供精确的避雷器历史数据；所述控制单元，用于处理各单元反馈的的数据，并通过显示单元显示数据、控制短时发送单元发送信号。
进一步的，所述继电器电路采用双稳态继电器触发，双稳态继电器就是给它一个正脉冲由常闭闭合状态改为常开闭合，给它一个负脉冲由常开闭合状态回到常闭闭合；状态转换后不再需要维持电磁铁吸合而消耗能量，也没有电磁铁连续工作时可能发出的噪声及磁场影响；比较节能省电，线圈不会发热，而且切换速度快，只需要通电数毫秒。
进一步的，所述电波钟单元通过GPIO口与所述控制单元连接；电波钟单元自动接收无线电波来实现时间校正，使得记录器显示时间与标准时间自动保持精确同步；电波钟单元用BCD时间编码来调制无线电波，电波钟单元接收到无线电波后解码出时间编码，并将时间编码加入到避雷器动作记录器的时钟信号中，每隔一段时间发布一次标准时间编码，实现准确对时，即可准确记录事件发生的时间，其误差可以控制在500毫秒以内；通过电波钟单元使得记录器显示时间与国家标准时间自动保持精确同步。
进一步的，所述控制单元选用型号为STM32F103VB的微控制器，STM32系列微控制器可以实现睡眠、停止和待机三种低功耗模式，且在要求低功耗、多种唤醒事件及短启动时间之间达到平衡。
进一步的，所述时钟单元选用型号为SD2501的时钟芯片，所述控制单元通过标准的IIC总线读取时钟单元数据，实现低功耗，在常温及宽温范围内高精度可靠计时的要求；SD2501时钟芯片内置一次性电池，使用寿命在五年左右。
进一步的，所述短时发送单元通过GPRS无线传输单元与远程监控系统进行通信连接；GPRS无线传输单元具有良好的实时响应处理能力，且传输范围不受距离限制，传输速率高，功耗低，可以长时间不间断工作。短时发送单元的调试接口未RS232接口，使用地线、发送线、接受线和电源控制线完成。
进一步的，所述避雷器动作记录器在使用时通过罗氏线圈与避雷器的接地线连接；与侵入式安装方式不同，采用罗氏线圈这种非侵入式安装方式，不仅不会影响避雷器正常运行的性能，而且集成度高、量程大、带宽高，同时具有测量和继电保护功能。
进一步的，所述输入单元包括四个按键，四个按键分别是确认键、上行键、下行键和返回键。
与现有技术相比，本发明所提供的避雷器动作记录器，包括控制单元，以及分别与控制单元连接的显示单元、输入单元、动作检测单元、时钟单元、电波钟单元、短时发送单元和记录存储单元，采用电波钟单元自动校时，使得动作记录器的显示时间与国家标准时间自动保持精确同步，能够精确的记录每次落雷时间，提高了后续事故分析处理的精确度；该动作记录器还设有短时发送单元，通过GPRS无线传输单元进行信息传输，不仅具有良好的实时响应处理能力，而且传输范围还不受距离限制，传输速率高、功耗低，可以长时间不间断工作；
所述动作记录器在与避雷器连接时，采用非侵入式安装方式，相比传统的侵入式安装方式，不仅不会影响避雷器正常运行的性能，而且集成度高、量程大、带宽高，同时具有测量和继电保护功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种避雷器动作记录器的结构框图；
图2是本发明动作检测单元的电路原理图；
图3是本发明电波钟单元校时处理图；
图4是本发明动作记录器与避雷器的连接图；
其中：1-罗氏线圈，2-整流电路，3-滤波电路，4-稳压电路，5-光电耦合电路，6-继电器电路。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本实施新型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作出创造性劳动的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。
如图1和图2所示，本发明所提供的一种避雷器动作记录器，包括控制单元，以及分别与控制单元连接的显示单元、输入单元、动作检测单元、时钟单元、电波钟单元、短时发送单元和记录存储单元；动作检测单元包括依次连接的罗氏线圈1、整流电路2、滤波电路3、稳压电路4、光电耦合电路5和继电器电路6；
显示单元，用于显示记录存储单元的记录数据，包括动作电流波形、动作次数和时间；以及显示避雷器动作记录器的状态，包括记录器是否唤醒，按钮是否动作和系统是否复位；输入单元，用于系统参数设置以及方便分类查询存储数据；动作检测单元，用于对避雷器的动作进行检测；时钟单元，用于产生时钟信号，并在显示单元上进行实时时钟显示；电波钟单元，用于接收标准时钟信号，使记录器显示时间与标准时间一致；短时发送单元，用于与远程监控系统进行通信连接，发送避雷器动作短信；记录存储单元，用于记录和存储落雷次数，每次落雷的准确时间以及泄漏电流，以便随时查询和调取相关记录，为事故处理过程中的对比分析提供精确的避雷器历史数据；控制单元，用于处理各单元反馈的的数据，并通过显示单元显示数据、控制短时发送单元发送信号。
继电器电路6采用双稳态继电器触发，双稳态继电器就是给它一个正脉冲由常闭闭合状态改为常开闭合，给它一个负脉冲由常开闭合状态回到常闭闭合；状态转换后不再需要维持电磁铁吸合而消耗能量，也没有电磁铁连续工作时可能发出的噪声及磁场影响；比较节能省电，线圈不会发热，而且切换速度快，只需要通电数毫秒。
电波钟单元通过GPIO口与控制单元连接；电波钟单元自动接收无线电波来实现时间校正，使得记录器显示时间与标准时间自动保持精确同步；电波钟单元用BCD时间编码来调制无线电波，电波钟单元接收到无线电波后解码出时间编码，并将时间编码加入到避雷器动作记录器的时钟信号中，每隔一段时间发布一次标准时间编码，实现准确对时，即可准确记录事件发生的时间，其误差可以控制在500毫秒以内；通过电波钟单元使得记录器显示时间与国家标准时间自动保持精确同步，如图3所示。
控制单元选用型号为STM32F103VB的微控制器，STM32系列微控制器可以实现睡眠、停止和待机三种低功耗模式，且在要求低功耗、多种唤醒事件及短启动时间之间达到平衡。
时钟单元选用型号为SD2501的时钟芯片，控制单元通过标准的IIC总线读取时钟单元数据，实现低功耗，在常温及宽温范围内高精度可靠计时的要求；SD2501时钟芯片内置一次性电池，使用寿命在五年左右。
短时发送单元通过GPRS无线传输单元与远程监控系统进行通信连接；GPRS无线传输单元具有良好的实时响应处理能力，且传输范围不受距离限制，传输速率高，功耗低，可以长时间不间断工作。短时发送单元的调试接口未RS232接口，使用地线、发送线、接受线和电源控制线完成。
如图4所示，避雷器动作记录器在使用时通过罗氏线圈与避雷器的接地线连接；与侵入式安装方式不同，采用罗氏线圈这种非侵入式安装方式，不仅不会影响避雷器正常运行的性能，而且集成度高、量程大、带宽高，同时具有测量和继电保护功能。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种避雷器动作记录器，其特征在于：包括控制单元，以及分别与控制单元连接的显示单元、输入单元、动作检测单元、时钟单元、电波钟单元、短时发送单元和记录存储单元；所述动作检测单元包括依次连接的罗氏线圈、整流电路、滤波电路、稳压电路、光电耦合电路和继电器电路；
所述显示单元，用于显示记录存储单元的记录数据以及显示避雷器动作记录器的状态；所述输入单元，用于系统参数设置以及方便分类查询存储数据；所述动作检测单元，用于对避雷器的动作进行检测；所述时钟单元，用于产生时钟信号，并在显示单元上进行实时时钟显示；所述电波钟单元，用于接收标准时钟信号，使记录器显示时间与标准时间一致；所述短时发送单元，用于与远程监控系统进行通信连接，发送避雷器动作短信；所述记录存储单元，用于记录和存储落雷次数，每次落雷的准确时间以及泄漏电流；所述控制单元，用于处理各单元反馈的的数据，并通过显示单元显示数据、控制短时发送单元发送信号。
2.如权利要求1所述的一种避雷器动作记录器，其特征在于：所述继电器电路采用双稳态继电器触发。
3.如权利要求1所述的一种避雷器动作记录器，其特征在于：所述控制单元选用型号为STM32F103VB的微控制器。
4.如权利要求1所述的一种避雷器动作记录器，其特征在于：所述时钟单元选用型号为SD2501的时钟芯片，所述控制单元通过标准的IIC总线读取时钟单元数据。
5.如权利要求1所述的一种避雷器动作记录器，其特征在于：所述短时发送单元通过GPRS无线传输单元与远程监控系统进行通信连接。
6.如权利要求1所述的一种避雷器动作记录器，其特征在于：在使用时，通过罗氏线圈与避雷器的接地线连接。
7.如权利要求1所述的一种避雷器动作记录器，其特征在于：所述输入单元包括四个按键，四个按键分别是确认键、上行键、下行键和返回键。
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