CN114859101A - 一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置及方法，其中装置包括：若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器、数据采集模块和控制保护模块；若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器分别与避雷器本体相对应，其设置于避雷器本体的固定元件和受控元件连接处，以测量每支避雷器本体的动作电流并判断其均匀性；数据采集模块获取分支电流测量装置电磁式电流互感器的测量信号，并发送至控制保护模块；控制保护模块依据数据采集模块发送的测量信号，对避雷器本体的动作电流均匀性进行实时检测。与传统避雷器均流监视方案相比，降低了绝缘设计难度、占地面积、设备成本，保证了测量精度提高了设备可靠性，并进一步提升电网系统的稳定性。

Description

一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置及方法

技术领域

本发明涉及高压电力设备测量技术领域，特别涉及一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置及方法。

背景技术

电网系统大功率方式下发生双极直流故障(双极换相失败、双极闭锁、双极线路重启动)，直流功率中断期间交流系统和交流滤波器发出大量过剩无功，在换流站造成超过系统控制水平的暂态过电压，是约束直流功率的主要问题。可控自恢复消能装置安装于换流站交流母线之间，可有效解决上述电网系统过电压问题。

当电网系统正常运行时，可控自恢复消能装置中避雷器固定元件和受控元件呈现高阻状态，仅流过泄漏电流。然而，由于避雷器电阻片长期直接承受着运行电压，运行过程中又会承受各种过电压及冲击电流的作用，若电阻片受潮老化，容易被击穿引起短路，可能会造成电网重大事故。因此，在避雷器故障尚未形成恶性事故之前，及时发现隐患的避雷器是避免故障扩大成事故的关键。

为准确可靠地判断避雷器状况的优劣，需要对避雷器进行状态监测，避雷器被监测的主要运行参数有动作电流、泄露电流、表面污秽等。然而，目前避雷器电流测量装置体积庞大、损耗严重、成本昂贵，不适用于交流系统可控自恢复消能装置中多柱并联避雷器均流监视。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置及方法，通过设置于避雷器的固定部分和可控部分之间的分支电流测量装置电磁式电流互感器监测避雷器动作电流均匀性，与传统避雷器均流监视方案相比，既能降低绝缘设计难度，又能减少占地面积、还能降低设备成本，能够保证测量精度同时，实现每支避雷器的动作电流测量并进行均匀性监视；还可提高设备可靠性，并进一步提升电网系统的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，包括：若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器、数据采集模块和控制保护模块；

所述若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器分别与所述避雷器本体相对应，其设置于所述避雷器本体的固定元件和受控元件连接处，以测量每支所述避雷器本体的动作电流并判断其均匀性；

所述数据采集模块获取所述分支电流测量装置电磁式电流互感器的测量信号，并发送至所述控制保护模块；

所述控制保护模块依据所述数据采集模块发送的所述测量信号，对所述避雷器本体的动作电流均匀性进行实时检测。

进一步地，所述分支电流测量装置电磁式电流互感器输出两路测量信号，所述两路测量信号分别传输至所述数据采集单元。

进一步地，所述数据采集单元设置有两路电源输入，对每支所述避雷器本体测量点的两路测量信号进行高速AD采样，通过两路互为冗余的光信号同时输出至所述控制保护模块。

进一步地，所述高速AD采样通过光纤传输所述测量信号。

进一步地，所述光信号采用标准IEC60044-8通讯规约。

进一步地，所述可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置还包括：供能变压器；

所述数据采集单元设置于高电位的绝缘平台，由所述供能变压器提供电能。

进一步地，所述供能变压器副边电压与所述可控自恢复消能装置的绝缘平台等电位。

相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视方法，通过上述任一所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置对可控自恢复消能装置中的避雷器进行监视，包括如下步骤：

基于分支电流测量装置电磁式电流互感器获取所述避雷器本体的固定元件和受控元件连接处的动作电流测量信号；

基于数据采集模块接收所述避雷器本体的所述动作电流测量信号并发送至控制保护模块；

通过所述控制保护模块对所述避雷器本体的所述动作电流测量信号进行分析，得到所述避雷器本体的动作电流实时检测结果。

本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

通过设置于避雷器的固定部分和可控部分之间的分支电流测量装置电磁式电流互感器监测避雷器动作电流均匀性，与传统避雷器均流监视方案相比，既能降低绝缘设计难度，又能减少占地面积、还能降低设备成本，能够保证测量精度同时，实现每支避雷器的动作电流测量并进行均匀性监视；还可提高设备可靠性，并进一步提升电网系统的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视配置图；

图2是本发明实施例提供的避雷器分支电流测量装置接线原理图。

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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

请参照图1和图2，本发明实施例提供一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置。

避雷器本体包括：均采用多柱并联的固定元件和受控元件，固定元件与受控元件柱数一致串联连接；均压电容并联在固定元件两端，以保证固定元件和受控元件的电压均匀分布；控制开关并联在受控元件两端，当交流系统出现故障时，将受控元件部分旁路，降低避雷器残压。

可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置包括：若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器、数据采集模块和控制保护模块；若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器分别与避雷器本体相对应，其设置于避雷器本体的固定元件和受控元件连接处，以测量每支避雷器本体的动作电流并判断其均匀性；数据采集模块获取分支电流测量装置电磁式电流互感器的测量信号，并发送至控制保护模块；控制保护模块依据数据采集模块发送的测量信号，对避雷器本体的动作电流均匀性进行实时检测。

具体的，分支电流测量装置电磁式电流互感器输出两路测量信号，两路测量信号分别传输至数据采集单元。

具体的，数据采集单元设置有两路电源输入，对每支避雷器本体测量点的两路测量信号进行高速AD采样，通过两路互为冗余的光信号同时输出至控制保护模块。

可选的，高速AD采样通过光纤传输测量信号。

优选的，光信号采用标准IEC60044-8通讯规约。

此外，可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置还包括：供能变压器；数据采集单元设置于高电位的绝缘平台，由供能变压器提供电能。

进一步地，供能变压器副边电压与可控自恢复消能装置的绝缘平台等电位。

如图1所示，本可控自恢复消能装置中避雷器均流监视的具体工作过程如下：

当电网系统正常运行时，交流母线电压稳定，可控自恢复消能装置中的控制开关处于分闸状态，避雷器固定元件和受控元件呈现高阻状态，仅流过泄漏电流。避雷器泄漏电流经分支电磁式电流互感器测量，由供能变压器供电的数据采集单元高速AD采样，采样后经光纤传输至控制保护系统，实现避雷器泄漏电流测量监视。

当电网系统出现如单极闭锁、双极闭锁、连续换相失败等故障工况，控保系统检测到系统参数满足可控自恢复消能装置投入条件时，立刻给控制开关下发合闸指令。接收到合闸指令后，控制开关合闸，避雷器受控元件旁路，此时避雷器动作电流经分支电磁式电流互感器测量，由供能变压器供电的数据采集单元高速AD采样，采样后经光纤传输至控制保护系统，实现避雷器动作电流测量并进行均匀性监视。

相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视方法，通过上述任一的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置对可控自恢复消能装置中的避雷器进行监视，包括如下步骤：

步骤S100，基于分支电流测量装置电磁式电流互感器获取避雷器本体的固定元件和受控元件连接处的动作电流测量信号。

步骤S200，基于数据采集模块接收避雷器本体的动作电流测量信号并发送至控制保护模块。

步骤S300，通过控制保护模块对避雷器本体的动作电流测量信号进行分析，得到避雷器本体的动作电流实时检测结果。

本发明实施例旨在保护一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置及方法，其中装置包括：若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器、数据采集模块和控制保护模块；若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器分别与避雷器本体相对应，其设置于避雷器本体的固定元件和受控元件连接处，以测量每支避雷器本体的动作电流并判断其均匀性；数据采集模块获取分支电流测量装置电磁式电流互感器的测量信号，并发送至控制保护模块；控制保护模块依据数据采集模块发送的测量信号，对避雷器本体的动作电流均匀性进行实时检测。上述技术方案具备如下效果：

通过设置于避雷器的固定部分和可控部分之间的分支电流测量装置电磁式电流互感器监测避雷器动作电流均匀性，与传统避雷器均流监视方案相比，既能降低绝缘设计难度，又能减少占地面积、还能降低设备成本，能够保证测量精度同时，实现每支避雷器的动作电流测量并进行均匀性监视；还可提高设备可靠性，并进一步提升电网系统的稳定性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，其特征在于，包括：若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器、数据采集模块和控制保护模块；

所述若干个分支电流测量装置电磁式电流互感器分别与所述避雷器本体相对应，其设置于所述避雷器本体的固定元件和受控元件连接处，以测量每支所述避雷器本体的动作电流并判断其均匀性；

所述数据采集模块获取所述分支电流测量装置电磁式电流互感器的测量信号，并发送至所述控制保护模块；

所述控制保护模块依据所述数据采集模块发送的所述测量信号，对所述避雷器本体的动作电流均匀性进行实时检测。

2.根据权利要求1所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，其特征在于，

所述分支电流测量装置电磁式电流互感器输出两路测量信号，所述两路测量信号分别传输至所述数据采集单元。

3.根据权利要求1所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，其特征在于，

所述数据采集单元设置有两路电源输入，对每支所述避雷器本体测量点的两路测量信号进行高速AD采样，通过两路互为冗余的光信号同时输出至所述控制保护模块。

4.根据权利要求3所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，其特征在于，

所述高速AD采样通过光纤传输所述测量信号。

5.根据权利要求4所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，其特征在于，

所述光信号采用标准IEC60044-8通讯规约。

6.根据权利要求1-5任一所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，其特征在于，还包括：供能变压器；

所述数据采集单元设置于高电位的绝缘平台，由所述供能变压器提供电能。

7.根据权利要求6所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置，其特征在于，

所述供能变压器副边电压与所述可控自恢复消能装置的绝缘平台等电位。

8.一种可控自恢复消能装置中避雷器均流监视方法，其特征在于，通过权利要求1-7任一所述的可控自恢复消能装置中避雷器均流监视装置对可控自恢复消能装置中的避雷器进行监视，包括如下步骤：

基于分支电流测量装置电磁式电流互感器获取所述避雷器本体的固定元件和受控元件连接处的动作电流测量信号；

基于数据采集模块接收所述避雷器本体的所述动作电流测量信号并发送至控制保护模块；

通过所述控制保护模块对所述避雷器本体的所述动作电流测量信号进行分析，得到所述避雷器本体的动作电流实时检测结果。

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