CN112684244A - 一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统 - Google Patents
一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112684244A CN112684244A CN202011249587.1A CN202011249587A CN112684244A CN 112684244 A CN112684244 A CN 112684244A CN 202011249587 A CN202011249587 A CN 202011249587A CN 112684244 A CN112684244 A CN 112684244A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveform
- arrester
- current
- action
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000009471 action Effects 0.000 title claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 46
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 101100247626 Drosophila melanogaster Rtc1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100247627 Homo sapiens RCL1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101000699762 Homo sapiens RNA 3'-terminal phosphate cyclase Proteins 0.000 description 3
- 101100313730 Papaver somniferum THS2 gene Proteins 0.000 description 3
- 102100029143 RNA 3'-terminal phosphate cyclase Human genes 0.000 description 3
- 102100027566 RNA 3'-terminal phosphate cyclase-like protein Human genes 0.000 description 3
- 101100488920 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) RTC2 gene Proteins 0.000 description 3
- 101150023250 THS1 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 108010079923 lambda Spi-1 Proteins 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明实施例公开一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统。该检测方法包括:采集避雷器的动作电流;获取所述动作电流的参数;根据所述动作电流的参数确定所述避雷器的动作电流类型。本发明实施例直接通过动作电流波形确定相关参数,从而确定避雷器的动作电流类型,直观、准确且高效。
Description
技术领域
本发明涉及避雷器技术领域,尤其涉及一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统。
背景技术
金属氧化物避雷器以其优异的技术性能取代其他类型的避雷器,成为电力系统的主要保护设备。监测运行中避雷器的工作状态,正确判断其运行状态是非常必要的。其中,避雷器的动作电流是避雷器工作状态的一个指标。现有技术缺少准确判断避雷器的动作电流类型的方式。
发明内容
本发明实施例提供一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统,以解决现有技术缺少准确判断避雷器的动作电流类型的问题。
第一方面,提供一种避雷器的动作电流类型的检测方法,包括:采集避雷器的动作电流;获取所述动作电流的参数;根据所述动作电流的参数确定所述避雷器的动作电流类型。
第二方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令;所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述第一方面实施例所述的避雷器的动作电流类型的检测方法。
第三方面,提供一种避雷器的动作电流类型的检测系统,包括:如上述第二方面实施例所述的计算机可读存储介质。
这样,本发明实施例,直接通过动作电流波形确定相关参数,从而确定避雷器的动作电流类型,直观、准确且高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测方法的流程图;
图2是本发明实施例的半波采样数据的波形、全波采样数据的波形和原始波形的示意图;
图3是本发明一具体实施例的雷电冲击动作电流和操作过压动作电流的波形的示意图;
图4是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的结构框图;
图5是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的在线监测设备的结构框图;
图6是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的非接触有源传感器的结构框图;
图7是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的罗氏线圈的结构示意图;
图8是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的不同种罗氏线圈的结构示意图;
图9是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的微电流处理电路的电路图;
图10是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的动作电流处理电路的电路图;
图11是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的微处理器的结构框图;
图12是本发明实施例的避雷器的动作电流类型的检测系统的数据处理设备的结构框图。
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取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种避雷器的动作电流类型的检测方法。如图1所示,该检测方法包括如下的步骤:
步骤S1:采集避雷器的动作电流。
具体的,该步骤按照预设采样率分别对避雷器的半波整流电路和全波整流电路的动作电流进行采样,得到半波采样数据和全波采样数据。采样可采用非接触式传感器进行采样,例如,罗氏线圈。
步骤S2:获取动作电流的参数。
具体的,该步骤包括如下的过程:
(1)根据半波采样数据和全波采样数据得到包含正负信号的完整原始波形数据。
图2(a)示出一具体实施例的半波采样数据得到的波形,图2(b)示出一具体实施例的全波采样数据得到的波形。图2(c)示出一具体实施例的完整原始波形数据得到原始波形。
(2)利用小波变换对原始波形数据进行时频局部化处理,得到原始波形的斜率。
具体的,小波变换的公式如下:
(3)从原始波形的斜率中获取波头的斜率和波尾的斜率。
具体的,在计算出每一采样点的斜率,可以根据斜率大致找到波形的拐点,从而将波形分段,以确定波形的波头和波尾,从而获取波头的斜率和波尾的斜率。
(4)从原始波形的数据获取动作电流的峰值。
(5)根据原始波形确定避雷器动作时间段的波形时长、避雷器转换时间段的波形时长和波形回归时间段的波形时长。
避雷器动作时间段、避雷器转换时间段和波形回归时间段,如图3(a) 和(b)所示。避雷器动作时间段、避雷器转换时间段和波形回归时间段可根据现有技术的时域分析得到。具体的,避雷器动作时间段指的是避雷器从受到过电压(截止状态)->完全导通的过程,避雷器转换时间段是避雷器从受到冲击电压(非导通状态)->完全导通到持续导通->过电压减小到正常线路电压的过程,波形回归时间段是过电压减小到正常线路电压,避雷器从完全导通状态->恢复到截止状态的过程。根据各自的时间段可确定波形时长。
步骤S3:根据动作电流的参数确定避雷器的动作电流类型。
具体的,该步骤根据波头的斜率和波尾的斜率、动作电流的峰值、原避雷器动作时间段的波形时长、避雷器转换时间段的波形时长以及波形回归时间段的波形时长,确定避雷器的动作电流类型。
其中,在一具体实施例中,避雷器的动作电流类型包括:雷电冲击动作电流和操作过压动作电流,则确定避雷器的动作电流类型的步骤包括:
若第一原始波形与第二原始波形相比满足预设条件,则第一原始波形对应的避雷器的动作电流类型为雷电冲击动作电流,第二原始波形对应的避雷器的动作电流类型为操作过压动作电流。
其中,预设条件包括:
(1)第一原始波形的波头的斜率比第二原始波形的波头的斜率大,第一原始波形在避雷器动作时间段的波形时长比第二原始波形在避雷器动作时间段的波形时长短。
上述条件表明第一原始波形比第二原始波形在避雷器动作时间段更陡。
(2)第一原始波形在避雷器转换时间段的波形时长比第二原始波形在避雷器转换时间段的波形时长短。
(3)第一原始波形的波尾的斜率比第二原始波形的波尾的斜率大,第一原始波形在波形回归时间段的波形时长比第二原始波形在波形回归时间段的波形时长短。
上述条件表明第一原始波形比第二原始波形在波形回归时间段更陡。
通过上述的预设条件,可以确定图3(a)为雷电冲击动作电流,图3(b) 为操作过压动作电流。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令;所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施例所述的避雷器的动作电流类型的检测方法。
本发明实施例还公开了一种避雷器的动作电流类型的检测系统,包括:如上述实施例所述的计算机可读存储介质。
具体的,如图4所示,该检测系统包括:在线监测设备1、数据处理设备2和数据管理设备3。数据处理设备2分别与避雷器状态的在线监测设备 1和数据管理设备3连接。该检测系统可以同时检测动作电流和微电流。计算机可读存储介质可以具体部件组合位于在线监测设备1和数据处理设备2 中。
具体的,如图5所示,在线监测设备1包括:非接触有源传感器11、微电流处理电路12、动作电流处理电路13、微处理器14、第一无线通讯模块 15、显示屏16和第一电源模块17。
非接触有源传感器11包括:外壳111,以及,位于外壳111内的零磁通互感线圈传感器CT1和罗氏线圈传感器CT2。外壳111由不锈钢钣金冲压焊接而成,上面有便于安装的固定孔,中间设有通孔,以提供避雷器8的接地线81的穿过路径。零磁通互感线圈传感器CT1的零磁通互感线圈112的中间和罗氏线圈传感器CT2的罗氏线圈113的中间穿设避雷器8的接地线81。微电流处理电路12的输入端与零磁通互感线圈传感器CT1连接。动作电流处理电路13的输入端与罗氏线圈传感器CT2连接。微处理器14分别与微电流处理电路12的输出端、动作电流处理电路13的输出端、第一无线通讯模块15和显示屏16连接。第一电源模块17分别与非接触有源传感器11、微电流处理电路12、动作电流处理电路13、微处理模块14、第一无线通讯模块15和显示屏16连接,用以向这些部件供电。
采用零磁通互感线圈传感器CT1和罗氏线圈传感器CT2可实现非接触方式测量,避雷器8的放电回路与在线监测设备1无任何电气连接。
具体的,零磁通互感线圈传感器CT1用于微电流采集。如图6所示,零磁通互感线圈传感器CT1位于第一屏蔽壳114内。第一屏蔽壳114位于外壳 111内。第一屏蔽壳114由内到外依次为锡纸层1141(较薄)、第一金属屏蔽层1142和第二金属屏蔽层1143,实现了对现场的干扰信号的完全屏蔽。其中,金属屏蔽层可采用现有的适合的金属材料制备。零磁通互感线圈传感器CT1还包括动态平衡电路115,其为传感器公知的电路。动态平衡电路115 的输入端与零磁通互感线圈112连接。动态平衡电路115的输出端与微电流处理电路12的输入端连接。
具体的,罗氏线圈传感器CT2用于动作电流采集。如图6所示,罗氏线圈传感器CT2的罗氏线圈113位于铁质的第二屏蔽壳116内。第二屏蔽壳 116位于外壳111内。罗氏线圈传感器CT2还包括预处理电路117,其为传感器公知的电路。预处理电路117位于第二屏蔽壳116外。预处理电路117 的输入端与罗氏线圈113连接。预处理电路117的输出端与动作电流处理电路13的输入端连接。
具体的,罗氏线圈113的具体结构如图7所示,由依次层叠焊接的第一罗氏线圈1131、第二罗氏线圈1132、第三罗氏线圈1133和第一罗氏线圈1131 组成。紧邻第三罗氏线圈1133的第一罗氏线圈1131对外没有可连接焊盘,起到屏蔽地的功能。
其中,如图8(a)所示,第一罗氏线圈1131为双层共1mm厚的印制电路板(PCB),第一罗氏线圈1131的印制电路板具有参考地屏蔽层和输出引线。参考地屏蔽层为印制电路板两面整体铺铜,中间均匀打过孔连接,可通过第一罗氏线圈1131的印制电路板外围焊盘与其他三个罗氏线圈的印制电路板焊接连接。输出引线通过边沿焊盘引出,连接于第二罗氏线圈1132。第一罗氏线圈1131的印制电路板外围均匀分布接地焊盘,形成屏蔽地笼。
如图8(b)所示,第二罗氏线圈1132为双层共1.6mm厚的印制电路板,第二罗氏线圈1132的印制电路板交叉均匀绕设有正向线圈和逆向线圈(即同等反方向回线线圈)。正向线圈一端的引线连接于紧邻第二罗氏线圈1132 的第一罗氏线圈113,另一端引线连接于第三罗氏线圈1133。逆向线圈的一端引线连接于紧邻第二罗氏线圈1132的第一罗氏线圈1131,另一端引线连接于第三罗氏线圈1133。第二罗氏线圈1132与第三罗氏线圈1133整体连接形成回路。第二罗氏线圈1132的印制电路板外围均匀分布接地焊盘,形成屏蔽地笼。
如图8(c)所示,第三罗氏线圈1133为双层共1.6mm厚的印制电路板,第三罗氏线圈1133的印制电路板绕设有单正向线圈及单逆向回线线圈。其中,“单”表示线圈只有一个方向。单逆向回线线圈围绕于单正向线圈外围。单正向线圈及单逆向回线线圈的两端均引出焊盘连接于第二罗氏线圈1132,形成整体回路。第三罗氏线圈1133的印制电路板外围均匀分布接地焊盘,形成屏蔽地笼。
具体的,如图9所示,微电流处理电路12包括:输入信号电压跟随器电路121、直流信号电压跟随器电路122、直流信号分压信号跟随器电路123、加法器电路124和直流信号采集跟随器电路125。输入信号电压跟随器电路 121的输入端与零磁通互感线圈传感器CT1连接。输入信号电压跟随器电路 121的输出端与加法器电路124的输入端连接。直流信号电压跟随器电路122 的输入端与微处理器14连接。直流信号电压跟随器电路122的输出端与直流信号分压信号跟随器电路123的输入端连接。直流信号分压信号跟随器电路123的输出端分别与加法器电路124的输入端和直流信号采集跟随器电路125的输入端连接。加法器电路124的输出端和直流信号采集跟随器电路125 的输出端均与微处理器14连接。
其中,输入信号电压跟随器电路121包括:输入信号电压跟随器IC1、第一电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2和第二电阻R2。第一电阻 R1、第一二极管D1、第二二极管D2均并联在零磁通互感线圈传感器CT1 的输出端上,且第一二极管D1和第二二极管D2的正负极相反。零磁通互感线圈传感器CT1的输出端的一路接地,一路与第二电阻R2的一端连接。第二电阻R2的另一端与输入信号电压跟随器IC1的同相输入端连接。输入信号电压跟随器IC1的反相输入端与输出端连接。
直流信号电压跟随器电路122包括:直流信号电压跟随器IC3和第七电阻R7。第七电阻R7的一端与微处理器14连接。直流信号电压跟随器IC3 的同相输入端与第七电阻R7的另一端连接。直流信号电压跟随器IC3的反相输入端与输出端连接。
直流信号分压信号跟随器电路123包括:直流信号分压信号跟随器IC4、第八电阻R8、第九电阻R9和第一电容C1。直流信号电压跟随器IC3的输出端与第八电阻R8的一端连接。第八电阻R8的另一端和第九电阻R9的一端连接,组成分压电路。第九电阻R9的另一端接地。第一电容C1的两极板分别连接第九电阻R9的两端。直流信号分压信号跟随器IC4的同相输入端连接第九电阻R9的一端。直流信号分压信号跟随器IC4的反相输入端与输出端连接。
加法器电路124包括:加法器IC2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。输入信号电压跟随器IC1的输出端与第三电阻R3 的一端连接。第三电阻R3的另一端与加法器IC2的同相输入端连接。直流信号分压信号跟随器IC4的输出端与第四电阻R4的一端连接。第四电阻R4 的另一端与加法器IC2的同相输入端连接。第五电阻R5的一端接地。第五电阻R5的另一端分别与加法器IC2的反相输入端和第六电阻R6的一端连接。第六电阻R6的另一端与加法器IC2的输出端连接。加法器IC2的输出端与微处理器14连接。第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6为等值电阻。
直流信号采集跟随器电路125包括:直流信号采集跟随器IC5和第十电阻R10。直流信号分压信号跟随器IC4的输出端与第十电阻R10的一端连接。第十电阻R10的另一端与直流信号采集跟随器IC5的同相输入端连接。直流信号采集跟随器IC5的反相输入端与输出端连接。直流信号采集跟随器IC5 的输出端与微处理器14连接。
通过上述的结构设计,微处理器14输出直流分量,直流信号电压跟随器IC3用于提高直流分量驱动能力,对直流分量进行1/2分压后输入到直流信号分压信号跟随器IC4,同时第一电容C1对直流信号分压信号跟随器IC4 的输入信号进行滤波,直流信号分压信号跟随器IC4的输出信号一路经过直流信号采集跟随器IC5输入到微处理器14进行采样,一路输入到加法器IC2;第一电阻R1对零磁通互感线圈传感器CT1的输出的信号进行阻抗匹配,第一二极管D1和第二二极管D2对信号钳压于0.7V,信号经过输入信号电压跟随器IC1输入到加法器IC2,加法器IC2将输入的被测交流信号进行正向偏值,保证被测交流信号在0~3V之间,经过加法器IC2输入到微处理器14。
具体的,如图10所示,动作电流处理电路13包括:积分电路131、同相放大器电路132、半波整流电路133和全波整流电路134。积分电路131 的输入端与罗氏线圈传感器CT2连接。积分电路131的输出端与同相放大器电路132的输入端连接。同相放大器电路132的输出端分别与半波整流电路 133的输入端和全波整流电路134的输入端连接。半波整流电路133的输出端和全波整流电路134的输出端均与微处理器14连接。
其中,积分电路131包括:积分放大器IC6、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第二电容C2。第十一电阻R11为罗氏线圈传感器CT2的输出信号阻抗匹配电阻。第十一电阻R11并联在罗氏线圈传感器CT2的输出端上,且第十一电阻R11接地。罗氏线圈传感器CT2的输出端的一路与第十二电阻R12的一端连接,罗氏线圈传感器CT2的输出端的另一路与第十三电阻R13的一端连接。第十二电阻R12的另一端与积分放大器IC6的同相输入端连接。第十三电阻R13的另一端与积分放大器IC6的反相输入端连接。第二电容C2的两极板分别与积分放大器IC6的反相输入端和输出端连接。第十四电阻R14并联在第二电容C2的两极板。
同相放大器电路132包括:同相放大器IC7、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第三电容C3。积分放大器IC6的输出端与第三电容C3的一极板连接。第三电容C3为隔直电容。同相放大器IC7的同相输入端与第三电容C3的另一极板和第十五电阻R15的一端连接。第十五电阻R15的另一端接地。第十六电阻R16和第十七电阻R17的一端均与同相放大器IC7的反相输入端连接。第十六电阻R16的另一端与同相放大器IC7 的输出端连接。第十七电阻R17的另一端接地。
半波整流电路133包括:半波整流放大器IC8、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第三二极管D3和第四二极管D4。第十八电阻R18的一端与同相放大器IC7的输出端连接。第十八电阻R18的另一端与半波整流放大器IC8 的反相输入端连接。半波整流放大器IC8的同相输入端接地。第二十电阻 R20的一端与半波整流放大器IC8的反相输入端连接。第二十电阻R20的另一端与第四二极管D4的负极连接。第三二极管D3的正极与半波整流放大器IC8的反相输入端连接。第三二极管D3的负极与半波整流放大器IC8的输出端连接。第四二极管D4的正极与半波整流放大器IC8的输出端连接。第四二极管D4的负极与微处理器14连接。
全波整流电路134包括:全波整流放大器IC9、第十九电阻R19、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第五二极管D5和第六二极管D6。第十九电阻R19的一端与同相放大器IC7的输出端连接。第十九电阻R19的另一端与全波整流放大器IC9的反相输入端连接。全波整流放大器IC9的同相输入端接地。第二十一电阻R21的一端与全波整流放大器IC9的反相输入端连接。第二十一电阻R21的另一端与第六二极管D6的负极连接。第二十二电阻R22的一端与第十九电阻R19的一端连接。第二十二电阻R22的另一端与微处理器14连接。第五二极管D5的正极与半波整流放大器IC8的反相输入端连接。第五二极管D5的负极与全波整流放大器IC9的输出端连接。第六二极管D6的正极与全波整流放大器IC9的输出端连接。第六二极管D6 的负极与微处理器14连接。
通过上述的结构设计,罗氏线圈传感器CT2的输出信号电压与被测电流成微分关系,通过积分电路131反向积分,还原被测电流原始信号;然后通过第三电容C3传输信号至后级同相放大器电路132,由同相放大器电路132 对前级输入信号进行放大处理后,一路输入到半波整流电路133,另一路输入到全波整流电路134;半波整流电路133对前级同相放大器电路132的输出信号进行半波信号提取,并将半波信号输入到微处理器14,微处理器14具有阈值中断功能,当检测到被测动作电流超过阀值时,及时保存中断时刻前后的数据;全波整流电路134对前级同相放大器电路132的输出信号进行全波信号提取,并将全波信号输入到微处理器14,结合半波信号还原动作电流原始波形。
具体的,如图11所示,微处理器14包括:微控制单元MCU。其中,微控制单元MCU包括:运算放大器OPAMP、数字模拟转换器DAC、模拟数字转换器ADC和第一浮点运算单元FPU。运算放大器OPAMP与加法器电路124的输出端连接,具体的,运算放大器OPAMP与加法器IC2的输出端连接。OPAMP具有程控放大功能,根据信号大小1、2、4、8、16倍自动切换。数字模拟转换器DAC与直流信号电压跟随器电路122的输入端连接,具体的,数字模拟转换器DAC与第七电阻R7的一端连接。模拟数字转换器 ADC分别与直流信号采集跟随器电路125的输出端、半波整流电路133的输出端和全波整流电路134的输出端连接,具体的,模拟数字转换器ADC分别与直流信号采集跟随器IC5的输出端、第四二极管D4的负极和第六二极管D6的负极连接。模拟数字转换器ADC为高速12位ADC,具有前述的阀值中断功能。运算放大器OPAMP与模拟数字转换器DAC连接。模拟数字转换器ADC与第一浮点运算单元FPU1连接。第一浮点运算单元FPU1 可进行FFT等计算,得到电流有效值,以更新显示屏16显示的微电流数据。具体的,微处理器14可选用ARM Cortex-M4芯片。
此外,微处理器14还包括:第一存储器FLASH1、第一实时时钟RTC1、第一温湿度传感器THS1和第一看门狗电路WD1。微控制单元MCU通过第一接口SPI1与第一存储器FLASH1连接。微控制单元MCU通过第二接口 IIC1分别与第一实时时钟RTC1和第一温湿度传感器THS1连接。此外,微处理器14通过第三接口USART1与第一无线通讯模块16连接。微处理器 14还与第一看门狗电路WD1连接。第一存储器FLASH1可用于存储数据,例如,动作时间(年、月、日、时、分、秒)。第一实时时钟RTC1用于记录时间。第一温湿度传感器THS1用于检测当前温湿度。第一看门狗电路 WD1用于定期的查看芯片内部的情况,一旦发生错误就向芯片发出重启信号的电路。
第一无线通讯模块15采用LoRa无线通信模式,成本低。
显示屏16为外置低功耗段式液晶LCD显示屏,能够显示5位ID数字、 4位动作数据、4位电流数据和4段无线信号强度。
第一电源模块17为避雷器在线监测设备供电,输入市电100-240VAC, 输出±3.3V和5V电源。
非接触有源传感器11采集流经避雷器8的接地线81的微电流和动作电流,将微电流发送到微电流处理电路12进行预处理,将动作电流发送到动作电流处理电路13进行预处理,预处理后的微电流和动作电流发送到微处理器14进行处理,处理动作电流得到动作电流的原始波形,将动作电流的原始波形通过第一无线通讯模块15发送外部设备进行分析。显示屏15用于显示从微处理器14接收的微电流等信息。
如图12所示,数据处理设备2包括:中央处理器CPU、第二存储器 FLASH2、第二实时时钟RTC2、第二温湿度传感器THS2、第二看门狗电路 WD2、第二无线通讯模块21、GPS授时模块22、随机存储器RAM、以太网模块23和第二电源模块24。中央处理器CPU自带第二浮点运算单元FPU2 对采集数据进行DSP处理。中央处理器CPU采用ARM Cortex-M7芯片,主频高达480MHz,闪存执行时其处理性能达到1327DMIPS。
中央处理器CPU通过第四接口SPI2与第二存储器FLASH2连接。中央处理器CPU通过第五接口IIC2分别与第二实时时钟RTC2和第二温湿度传感器THS2连接。中央处理器CPU通过第六接口USART2分别与第二无线通讯模块21和GPS授时模块22连接。中央处理器CPU还分别与第二看门狗电路WD2、随机存储器RAM和以太网模块23连接。第二电源模块24 分别与中央处理器CPU、第二存储器FLASH2、第二实时时钟RTC2、第二温湿度传感器THS2、第二看门狗电路WD2、第二无线通讯模块21、GPS 授时模块22、随机存储器RAM和以太网模块23连接,用于向这些组件供电。
数据处理设备2通过第二无线通讯模块21(采用LoRa无线通信模式) 与避雷器状态的在线监测设备1通讯。数据处理设备2通过以太网模块22 与数据管理设备3进行通讯。第二电源模块24可采用站用电对数据处理设备2进行供电。中央处理器CPU、随机存储器RAM、第二浮点运算单元FPU2 构成数字逻辑处理的结构。在中央处理器CPU的控制下第二无线通讯模块 21对整个系统内的装置进行时钟同步、泄露电流采集命令控制、数据传输控制的传输。第二实时时钟RTC2用于记录时间。第二温湿度传感器THS2用于检测当前温湿度。第二存储器FLASH2可用于存储数据。第二看门狗电路 WD2用于定期的查看芯片内部的情况,一旦发生错误就向芯片发出重启信号的电路。GPS授时模块22采用GPS时钟同步方式进行时钟同步。
数据管理设备3由硬件平台和软件平台两部分组成,硬件平台包括服务器、显示器及网络交换机等;软件平台主要包括管理软件,负责将所有数据整理成表格和图表的形式,包括实时数据、历史数据、设备控制参数等,可与打印机联机。如所有设备的历史数据纵向比较可于表格方式展示,也可动态变化波形展示,动作电流的波形展示等。
在线监测设备1接收数据处理设备2发送的采样命令后,采集微电流信号,并将预处理后的微电流信号发送到数据处理设备2,由数据处理设备2 处理得到避雷器的阻性电流值,将阻性电流值发送到数据管理设备3,由数据管理设备3进行分析处理以实现在线监测。此外,通过本发明实施例的方法,在线监测设备1对动作电流进行实时监测,当动作电流超过阀值时,在线监测设备1对动作电流进行录波,并将采集得来的动作电流信号发送到数据处理设备2,由数据处理设备2处理后得到避雷器的动作电流类型,将避雷器的动作电流类型和原始录波数据发送到数据管理设备3进行存储。
综上,本发明实施例直接通过动作电流波形确定相关参数,从而确定避雷器的动作电流类型,直观、准确且高效。
以上所述,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种避雷器的动作电流类型的检测方法,其特征在于,包括:
采集避雷器的动作电流;
获取所述动作电流的参数;
根据所述动作电流的参数确定所述避雷器的动作电流类型。
2.根据权利要求1所述的避雷器的动作电流类型的检测方法,其特征在于,所述采集避雷器的动作电流的步骤,包括:
按照预设采样率分别对所述避雷器的半波整流电路和全波整流电路的动作电流进行采样,得到半波采样数据和全波采样数据。
3.根据权利要求2所述的避雷器的动作电流类型的检测方法,其特征在于,所述获取所述动作电流的参数的步骤,包括:
根据所述半波采样数据和所述全波采样数据得到包含正负信号的完整原始波形数据;
利用小波变换对所述原始波形数据进行时频局部化处理,得到原始波形的斜率;
从所述原始波形的斜率中获取波头的斜率和波尾的斜率;
从所述原始波形的数据获取所述动作电流的峰值;
根据所述原始波形确定避雷器动作时间段的波形时长、避雷器转换时间段的波形时长和波形回归时间段的波形时长。
4.根据权利要求3所述的避雷器的动作电流类型的检测方法,其特征在于,所述根据所述动作电流的参数确定所述避雷器的动作电流类型的步骤,包括:
根据所述波头的斜率和波尾的斜率、所述动作电流的峰值、所述避雷器动作时间段的波形时长、所述避雷器转换时间段的波形时长以及所述波形回归时间段的波形时长,确定所述避雷器的动作电流类型。
5.根据权利要求4所述的避雷器的动作电流类型的检测方法,其特征在于,所述避雷器的动作电流类型包括:雷电冲击动作电流和操作过压动作电流。
6.根据权利要求5所述的避雷器的动作电流类型的检测方法,其特征在于,所述确定所述避雷器的动作电流类型的步骤,包括:
若第一原始波形与第二原始波形相比满足预设条件,则所述第一原始波形对应的避雷器的动作电流类型为雷电冲击动作电流,所述第二原始波形对应的避雷器的动作电流类型为操作过压动作电流;
其中,所述预设条件包括:
所述第一原始波形的波头的斜率比所述第二原始波形的波头的斜率大,所述第一原始波形在避雷器动作时间段的波形时长比所述第二原始波形在避雷器动作时间段的波形时长短;
所述第一原始波形在避雷器转换时间段的波形时长比所述第二原始波形在避雷器转换时间段的波形时长短;以及,
所述第一原始波形的波尾的斜率比所述第二原始波形的波尾的斜率大,所述第一原始波形在波形回归时间段的波形时长比所述第二原始波形在波形回归时间段的波形时长短。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于:所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令;所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1~6任一项所述的避雷器的动作电流类型的检测方法。
8.一种避雷器的动作电流类型的检测系统,其特征在于,包括:如权利要求7所述的计算机可读存储介质。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011249587.1A CN112684244B (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011249587.1A CN112684244B (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112684244A true CN112684244A (zh) | 2021-04-20 |
CN112684244B CN112684244B (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=75445941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011249587.1A Active CN112684244B (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112684244B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101576595A (zh) * | 2009-06-16 | 2009-11-11 | 四川蓝讯宝迩电子科技有限公司 | 开关柜避雷器在线监测和验电方法及实现该方法的装置 |
CN103048532A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | 安徽一天电气技术有限公司 | 瞬态波全电压故障录波在线检测装置及其工作方法 |
CN104122478A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-10-29 | 海南电力技术研究院 | 基于冲击动作和泄露电流在线检测的避雷器状态诊断系统 |
CN204269739U (zh) * | 2014-11-06 | 2015-04-15 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 基于线路避雷器的雷击诊断及实时报警装置 |
CN105703258A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-06-22 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | Gis开关设备动作状态监测系统及其使用方法 |
US20170045567A1 (en) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Xj Group Corporation | Monitoring method and system of arrester applied to smart substation |
CN107704803A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-02-16 | 昆明理工大学 | 一种基于最小二乘和相关分析的线路避雷器动作辨识方法 |
CN108075437A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-25 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于小波变换的电压暂降源识别方法 |
CN110320422A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-11 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于多参量融合的线路避雷器动作可靠性评估方法 |
CN111551827A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-08-18 | 杭州柯林电气股份有限公司 | 应用于局放定位的波头起始时间检测方法、监测系统 |
-
2020
- 2020-11-10 CN CN202011249587.1A patent/CN112684244B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101576595A (zh) * | 2009-06-16 | 2009-11-11 | 四川蓝讯宝迩电子科技有限公司 | 开关柜避雷器在线监测和验电方法及实现该方法的装置 |
CN103048532A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | 安徽一天电气技术有限公司 | 瞬态波全电压故障录波在线检测装置及其工作方法 |
CN104122478A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-10-29 | 海南电力技术研究院 | 基于冲击动作和泄露电流在线检测的避雷器状态诊断系统 |
CN204269739U (zh) * | 2014-11-06 | 2015-04-15 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 基于线路避雷器的雷击诊断及实时报警装置 |
US20170045567A1 (en) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Xj Group Corporation | Monitoring method and system of arrester applied to smart substation |
CN105703258A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-06-22 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | Gis开关设备动作状态监测系统及其使用方法 |
CN107704803A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-02-16 | 昆明理工大学 | 一种基于最小二乘和相关分析的线路避雷器动作辨识方法 |
CN108075437A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-25 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于小波变换的电压暂降源识别方法 |
CN110320422A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-11 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于多参量融合的线路避雷器动作可靠性评估方法 |
CN111551827A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-08-18 | 杭州柯林电气股份有限公司 | 应用于局放定位的波头起始时间检测方法、监测系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
张源,等: "避雷器全状态感知系统的研制", 《电工技术》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112684244B (zh) | 2022-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101581748B (zh) | 氧化锌避雷器在线监测系统 | |
CN105548814B (zh) | 一种配网线路接地故障判断方法和系统 | |
CN214122334U (zh) | 一种避雷器状态的在线监测设备及系统 | |
CN105699836A (zh) | 一种检测变压器铁芯接地电流的方法 | |
CN104330615A (zh) | 基于fft算法的避雷器和变压器的多相同测装置及其方法 | |
CN115825845A (zh) | 一种电力计量自动化系统终端设备异常监测装置及方法 | |
CN112684244B (zh) | 一种避雷器的动作电流类型的检测方法、介质及系统 | |
CN108508322B (zh) | 供电采样电路、供电采样方法及其制成的故障指示器 | |
CN112684243A (zh) | 一种避雷器状态的在线监测设备及系统 | |
CN2569162Y (zh) | 带电测量三相避雷器阻性电流的装置 | |
CN211112232U (zh) | 智能阴极保护数据采集设备 | |
CN203422419U (zh) | 一种氧化锌避雷器带电测试仪 | |
CN204807615U (zh) | 一种避雷器泄漏电流信号采集装置 | |
CN217360061U (zh) | 用电量计量设备及充电系统 | |
CN109870625A (zh) | 一种基于无线通信的氧化锌避雷器带电测量装置 | |
CN214895504U (zh) | 一种新型避雷器在线监测器的带电检测装置 | |
CN204945268U (zh) | 避雷器在线监测电路 | |
CN204330875U (zh) | 一种过电压监测仪 | |
CN114778950A (zh) | 杆塔接地电阻状态判定方法、装置、设备及存储介质 | |
CN211318615U (zh) | 配电线路智能计量测量装置 | |
CN208654244U (zh) | 一种三相电能质量分析仪 | |
CN209432892U (zh) | 小功率eps输出电流检测装置 | |
CN201796081U (zh) | 一种用于过电压保护器的动作计数器 | |
CN110514904A (zh) | 接地电阻检测预警系统 | |
CN207908593U (zh) | 一种电能质量检测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |