CN112216450A - 一种监测一体化避雷器 - Google Patents

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CN112216450A CN202011202272.1A CN202011202272A CN112216450A CN 112216450 A CN112216450 A CN 112216450A CN 202011202272 A CN202011202272 A CN 202011202272A CN 112216450 A CN112216450 A CN 112216450A
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Abstract

本发明公开了一种监测一体化避雷器,包括避雷器外套及设置于其内的避雷器电阻片,还包括压力传感器、密封性能监测模块,所述压力传感器设置于所述避雷器外套与所述避雷器电阻片之间,且所述压力传感器与所述密封性能监测模块电连接。可准确监测避雷器内部密封性能、阻性电流及相位角等关键状态量,实时反映避雷器运行状态,对防止避雷器故障进一步扩大与发展,正确指导其检修工作,保证电网安全具有重大的意义;且可以替代避雷器停电试验和带电检测,节约了大量的人力物力。

Description

一种监测一体化避雷器
技术领域
本发明涉及电力设备领域,尤其涉及一种监测一体化避雷器。
背景技术
避雷器能释放雷电或操作过电压能量,保护电气设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路故障。当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘免遭击穿破坏;电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电。避雷器的运行可靠性对保证电力系统安全运行起着非常重要的作用,因此对避雷器运行状态的检测至关重要。目前检测避雷器运行状态的方法主要有停电试验、带电检测、全电流在线监测,停电试验确实能够很好地发现避雷器的缺陷,但是停电费时费力,而且影响居民用电;带电检测方法主要红外测温和阻性电流检测,避雷器缺陷属于电压制热性缺陷,温度变化不大,一般不超过1-2K,通过红外测温发现往往需要经验非常丰富的专业人员;阻性电流带电检测法,其测量结果容易受环境温湿度、电磁干扰、外绝缘污秽等因素的影响;全电流在线监测法,对避雷器缺陷灵敏度低,只有当避雷器缺陷严重时,才能显示较大的差异。因此,目前还没有一种既能保证测量结果精确又方便的避雷器缺陷检测方法。
发明内容
鉴于现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供了一种监测一体化避雷器,以实现实时监测避雷器运行状态,防止避雷器故障进一步扩大与发展,以便正确指导其检修工作,预防电网事故。
一种监测一体化避雷器,包括避雷器外套及设置于其内的避雷器电阻片,还包括压力传感器、密封性能监测模块,所述压力传感器设置于所述避雷器外套与所述避雷器电阻片之间,且所述压力传感器与所述密封性能监测模块电连接。
上述方案首次提出避雷器密封性能实时监测方法,避雷器85%以上的缺陷是由于密封不良导致内部受潮放电,正常情况下避雷器内部是微正压,采用压力传感器监测内部压强,如果内部压强与大气压持平,说明其内部密封性能失效。通过在避雷器外套内设置压力传感器可准确且实时监测避雷器内部密封性能,防止避雷器故障进一步扩大与发展,以便正确指导其检修工作,预防电网事故,不用进行停电试验,方便快捷,不会影响居民用电。
进一步地,还包括漏电流传感器和电流监测模块,所述漏电流传感器设置于所述避雷器外套内且位于所述避雷器电阻片的底端,且所述漏电流传感器与所述电流监测模块电连接;所述电流监测模块还用于接入电压参考信号,并基于所述电压参考信号和所述漏电流传感器传输的全电流信号得到并显示实时阻性电流;其中,所述电压参考信号为与该监测一体化避雷器同相的电压互感器二次绕组电压信号。
首次将避雷器漏电流监测与避雷器一体化设计,将漏电流传感器置于避雷器内底端,直接监测流过避雷器电阻片的漏电流,成功解决了受环境温湿度、电磁干扰、外绝缘污秽等因素的影响,测量结果准确度高。
进一步地,所述电流监测模块还用于基于所述电压参考信号和所述漏电流传感器传输的全电流信号得到并显示实时相位角。
进一步地,所述电流监测模块还用于根据所述漏电流传感器传输的全电流信号显示实时全电流。
进一步地,所述漏电流传感器为罗夫斯基线圈。
进一步地,还包括设置于所述避雷器外套上的带双向插拔头的环氧树脂板,所述压力传感器与所述带双向插拔头的环氧树脂板之间及所述带双向插拔头的环氧树脂板与所述密封性能监测模块之间均通过压力传输线连接;所述漏电流传感器与所述带双向插拔头的环氧树脂板之间及所述带双向插拔头的环氧树脂板与所述电流监测模块之间均通过电流传输线连接。带双向插拔头的环氧树脂板在保证将压力信号和电流信号传输到避雷器外套外部的同时确保避雷器的密封性。
进一步地,所述带双向插拔头的环氧树脂板包括环氧树脂板、金属连接片,所述金属连接片内嵌于所述环氧树脂板内,所述环氧树脂板两侧各开设有两个连通所述金属连接片的插孔,且所述环氧树脂板两侧开设的插孔相互交错。插孔相互交错设置,可避免两侧的插孔导通,导致无法保证避雷器的密封性。
进一步地,所述压力传输线和电流传输线均为双屏蔽线。
进一步地,还包括放电计数表,所述放电计数表的输入端与设置在所述避雷器外套一端的法兰连接,所述放电计数表的输出端接地,所述放电计数表用于记录并显示该监测一体化避雷器的放电次数。
进一步地,所述压力传感器的采集范围为0.1~0.2Mpa,所述漏电流传感器的采集范围为0~5mA。
与现有技术相比,本发明提出的一种监测一体化避雷器具有如下优点:
(1)首次提出避雷器密封性能实时监测方法,避雷器85%以上的缺陷是由于密封不良导致内部受潮放电,正常情况下避雷器内部是微正压,采用压力传感器监测内部压强,如果内部压强与大气压持平,说明其内部密封性能失效;通过在避雷器外套内设置压力传感器可准确且实时监测避雷器内部密封性能。
(2)首次将避雷器漏电流监测与避雷器一体化设计,将漏电流传感器置于避雷器内底端,直接监测流过避雷器电阻片的漏电流,成功解决了受环境温湿度、电磁干扰、外绝缘污秽等因素的影响,测量结果准确度高。
(3)准确且实时监测避雷器内部密封性能、阻性电流及相位角等关键状态量,实时反映避雷器运行状态,对防止避雷器故障进一步扩大与发展,正确指导其检修工作,保证电网安全具有重大的意义。
(4)采用该发明提出的监测一体化避雷器,可以替代避雷器停电试验和带电检测,节约了大量的人力物力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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是本发明实施例提供的一种监测一体化避雷器的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的带双向插拔头的环氧树脂板的剖面图。
图中,1—避雷器电阻片,2—避雷器外套,3—漏电流传感器,4—压力传感器,5—带双向插拔头的环氧树脂板,6—电流传输线,7—压力传输线,8—密封性能监测模块,9—电流监测模块,10—放电计数表,11—电压参考信号,12—环氧树脂板,13—插孔,14—金属连接片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中心”、“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1、图2所示,本发明实施例提供了一种监测一体化避雷器,包括避雷器外套2及设置于其内的避雷器电阻片1,还包括压力传感器4、密封性能监测模块8,所述压力传感器4设置于所述避雷器外套2与所述避雷器电阻片1之间,且所述压力传感器4与所述密封性能监测模块8电连接,所述密封性能监测模块8用于显示避雷器外套2内部的压强状态。
上述实施例的方案首次提出避雷器密封性能实时监测方法,避雷器85%以上的缺陷是由于密封不良导致内部受潮放电,正常情况下避雷器内部是微正压,采用压力传感器4监测内部压强,如果内部压强与大气压持平,说明其内部密封性能失效。通过在避雷器外套2内设置压力传感器4可准确且实时监测避雷器内部密封性能,防止避雷器故障进一步扩大与发展,以便正确指导其检修工作,预防电网事故,不用进行停电试验,方便快捷,不会影响居民用电。
本实施例中,还包括漏电流传感器3和电流监测模块9,所述漏电流传感器3设置于所述避雷器外套2内且位于所述避雷器电阻片1的底端,且所述漏电流传感器3与所述电流监测模块9电连接;所述电流监测模块9还用于接入电压参考信号11,并基于所述电压参考信号11和所述漏电流传感器3传输的全电流信号得到并显示实时阻性电流和相位角;其中,所述电压参考信号11为与该监测一体化避雷器同相的电压互感器二次绕组电压信号;所述漏电流传感器3选用罗夫斯基线圈。首次将避雷器漏电流监测与避雷器一体化设计,将漏电流传感器3置于避雷器内底端,直接监测流过避雷器电阻片1的漏电流,成功解决了受环境温湿度、电磁干扰、外绝缘污秽等因素的影响,测量结果准确度高。电流监测模块9接收所述漏电流传感器3传输的全电流信号和同相的电压互感器二次绕组电压信号后,其通过FFT(快速傅里叶变换)计算提取得到全电流基波信号、电压基波信号,电压、全电流基波信号的相位差为相位角信号,即可得到相位角,全电流基波信号乘以相位角的余弦值为阻性电流。
可选地,所述电流监测模块9还用于根据所述漏电流传感器3传输的全电流信号显示实时全电流。
具体实施时,还包括设置于所述避雷器外套2上的带双向插拔头的环氧树脂板5,所述压力传感器4与所述带双向插拔头的环氧树脂板5之间及所述带双向插拔头的环氧树脂板5与所述密封性能监测模块8之间均通过压力传输线7连接;所述漏电流传感器3与所述带双向插拔头的环氧树脂板5之间及所述带双向插拔头的环氧树脂板5与所述电流监测模块9之间均通过电流传输线6连接。带双向插拔头的环氧树脂板5在保证将压力信号和电流信号传输到避雷器外套2外部的同时确保避雷器的密封性。
具体地,如图2所示,所述带双向插拔头的环氧树脂板5包括环氧树脂板12、金属连接片14,所述金属连接片14内嵌于所述环氧树脂板12内,所述环氧树脂板12两侧各开设有两个连通所述金属连接片14的插孔13,且所述环氧树脂板12两侧开设的插孔13相互交错。插孔13相互交错设置,可避免两侧的插孔13导通,导致无法保证避雷器的密封性。
可选地,还包括放电计数表10,所述放电计数表10的输入端与设置在所述避雷器外套2一端的法兰连接,所述放电计数表10的输出端接地,所述放电计数表10用于记录并显示该监测一体化避雷器的放电(动作)次数,本实施例中显示范围为1~100次。
本实施例中,所述压力传输线7和电流传输线6均为双屏蔽线;所述压力传感器4的采集范围为0.1~0.2Mpa,精度为0.002Mpa;所述漏电流传感器3的采集范围为0~5mA,精度为0.01mA。密封性能监测模块8显示压力传感器4的采集并传输过来的避雷器内部压强,显示范围为0.1~0.2Mpa。电流监测模块9的阻性电流显示范围10~1000μA,相位角显示范围45~90°,全电流显示范围10~3000μA。另外说明,避雷器电阻片1:由瓷体、两端面金属电极和侧面绝缘层构成的具有非线性伏安特性的金属氧化物电阻片,在正常工频电压下呈现高电阻,在承受过电压时呈现低电阻,从而限制避雷器端子间的过电压;避雷器外套2:用以提供爬电距离、机械强度并保护内部部件不受环境影响的避雷器外绝缘部件。
上述实施例提供的一种监测一体化避雷器具有如下优点:
(1)首次提出避雷器密封性能实时监测方法,避雷器85%以上的缺陷是由于密封不良导致内部受潮放电,正常情况下避雷器内部是微正压,0.13~0.15Mpa,采用压力传感器监测内部压强,如果内部压强与大气压持平,说明其内部密封性能失效;通过在避雷器外套内设置压力传感器可准确且实时监测避雷器内部密封性能。
(2)首次将避雷器漏电流监测与避雷器一体化设计,将漏电流传感器置于避雷器内底端,直接监测流过避雷器电阻片的漏电流,成功解决了受环境温湿度、电磁干扰、外绝缘污秽等因素的影响,实验表明,测量结果准确度高达99%。
(3)准确且实时监测避雷器内部密封性能、阻性电流及相位角等关键状态量,实时反映避雷器运行状态,对防止避雷器故障进一步扩大与发展,正确指导其检修工作,保证电网安全具有重大的意义。
(4)采用该发明提出的监测一体化避雷器,可以替代避雷器停电试验和带电检测,节约了大量的人力物力。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种监测一体化避雷器,包括避雷器外套及设置于其内的避雷器电阻片,其特征在于,还包括压力传感器、密封性能监测模块,所述压力传感器设置于所述避雷器外套与所述避雷器电阻片之间,且所述压力传感器与所述密封性能监测模块电连接。
2.根据权利要求1所述的监测一体化避雷器,其特征在于,还包括漏电流传感器和电流监测模块,所述漏电流传感器设置于所述避雷器外套内且位于所述避雷器电阻片的底端,且所述漏电流传感器与所述电流监测模块电连接;所述电流监测模块还用于接入电压参考信号,并基于所述电压参考信号和所述漏电流传感器传输的全电流信号得到并显示实时阻性电流。
3.根据权利要求2所述的监测一体化避雷器,其特征在于,所述电流监测模块还用于基于所述电压参考信号和所述漏电流传感器传输的全电流信号得到并显示实时相位角。
4.根据权利要求3所述的监测一体化避雷器,其特征在于,所述电流监测模块还用于根据所述漏电流传感器传输的全电流信号显示实时全电流。
5.根据权利要求2至4任一项所述的监测一体化避雷器,其特征在于,所述漏电流传感器为罗夫斯基线圈。
6.根据权利要求2至4任一项所述的监测一体化避雷器,其特征在于,还包括设置于所述避雷器外套上的带双向插拔头的环氧树脂板,所述压力传感器与所述带双向插拔头的环氧树脂板之间及所述带双向插拔头的环氧树脂板与所述密封性能监测模块之间均通过压力传输线连接;所述漏电流传感器与所述带双向插拔头的环氧树脂板之间及所述带双向插拔头的环氧树脂板与所述电流监测模块之间均通过电流传输线连接。
7.根据权利要求6所述的监测一体化避雷器,其特征在于,所述带双向插拔头的环氧树脂板包括环氧树脂板、金属连接片,所述金属连接片内嵌于所述环氧树脂板内,所述环氧树脂板两侧各开设有两个连通所述金属连接片的插孔,且所述环氧树脂板两侧开设的插孔相互交错。
8.根据权利要求6所述的监测一体化避雷器,其特征在于,所述压力传输线和电流传输线均为双屏蔽线。
9.根据权利要求1所述的监测一体化避雷器,其特征在于,还包括放电计数表,所述放电计数表的输入端与设置在所述避雷器外套一端的法兰连接,所述放电计数表的输出端接地,所述放电计数表用于记录并显示该监测一体化避雷器的放电次数。
10.根据权利要求2所述的监测一体化避雷器,其特征在于,所述压力传感器的采集范围为0.1~0.2Mpa,所述漏电流传感器的采集范围为0~5mA。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113314287A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 上海电瓷厂有限公司 一种采集器-避雷器一体化装置

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