CN201637789U - 避雷器用在线监测器远传装置及其监测系统 - Google Patents

避雷器用在线监测器远传装置及其监测系统 Download PDF

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戴佳红
杨永辉
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Abstract

本实用新型公布了一种避雷器用在线监测器远传装置及其监测系统,远传装置包括光伏组件、数据采集子系统和监测仪,其中数据采集子系统包括光伏发电系统、嵌入式微机系统和无线发射模块。所述监测系统还包括无线接收模块和监控终端或移动终端。本实用新型(a)使用时间长,历史数据丰富。无需更换电源,采用太阳能节能环保。(b)无需采集电压信号,监测系统比较安全,基于该方法的在线监测设备均安装在避雷器接地极附近,不影响监测对象的电场分布和绝缘等级。(c)系统简单实用,由于只采集避雷器的泄漏全电流,系统硬件结构简单。

Description

避雷器用在线监测器远传装置及其监测系统
技术领域
[0001] 实用新型属于一种避雷器用在线监测器远传装置及其监测系统。 背景技术
[0002] 由于山区线路地处偏远,并且避雷器监测仪(漏电仪、计数器)均安装在杆塔高处,避雷器参数抄表和检修工作难度较大。现有的方法是采用定期轮换避雷器,并在每年一 次的标准检修中上杆塔检查,清扫避雷器及接地装置。该方法避雷器更换费用高、工作劳动 强度大、且需申请停电工期长,不利于输电线路的经济和稳定运行。
实用新型内容
[0003] 本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种避雷器用在线监测器远传 装置及其监测系统。
[0004] 本实用新型为实现上述目的,采用如下技术方案:
[0005] 本实用新型避雷器用在线监测器远传装置,其特征在于包括光伏组件、数据采集 子系统和监测仪,其中数据采集子系统包括光伏发电系统、嵌入式微机系统和无线发射模 块,光伏组件组件串接光伏发电系统后分别给嵌入式微机系统和无线发射模块供电,监测 仪通过电缆接嵌入式微机系统的输入端,嵌入式微机系统的输出端接无线发射模块的输入端。
[0006] 所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于还包括无线接收模 块和监控终端,每个线路的避雷器上都设置有所述避雷器用在线监测器远传装置,所述无 线发射模块与无线接收模块无线连接,无线接收模块的输出端接监控终端的输入端。
[0007] 所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于还包括移动终端, 每个线路的避雷器上都设置有所述避雷器用在线监测器远传装置,所述无线发射模块通过 GSM网络与移动终端通信。
[0008] 本实用新型具有以下几点显著的优点:
[0009] (a)使用时间长,历史数据丰富。无需更换电源,采用太阳能节能环保。
[0010] (b)无需采集电压信号,监测系统比较安全,基于该方法的在线监测设备均安装在 避雷器接地极附近,不影响监测对象的电场分布和绝缘等级。
[0011] (C)系统简单实用,由于只采集避雷器的泄漏全电流,系统硬件结构简单。
附图说明
[0012] 图1 :本实用新型避雷器用在线监测器远传装置结构图。
[0013] 图2 :本实用新型避雷器用在线监测器远传装置结构图。
[0014] 图3 :氧化锌避雷器的等效电路图。
[0015] 图4:采集箱安装图。具体实施方式
[0016] 下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明: [0017] 如图1所示,本实用新型避雷器用在线监测器远传装置,其特征在于包括光伏组 件、数据采集子系统和监测仪,其中数据采集子系统包括光伏发电系统、嵌入式微机系统和 无线发射模块,光伏组件组件串接光伏发电系统后分别给嵌入式微机系统和无线发射模块 供电,监测仪通过电缆接嵌入式微机系统的输入端,嵌入式微机系统的输出端接无线发射 模块的输入端。
[0018] 如图2所示,所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于还包 括无线接收模块和监控终端,每个线路的避雷器上都设置有所述避雷器用在线监测器远传 装置,所述无线发射模块与无线接收模块无线连接,无线接收模块的输出端接监控终端的 输入端。
[0019] 所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于还包括移动终端, 每个线路的避雷器上都设置有所述避雷器用在线监测器远传装置,所述无线发射模块通过 GSM网络与移动终端通信。
[0020] 所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于所述无线接收模块 由无线收发器串接射频天线构成。
[0021] 本监测系统主要用于长距离输电线路,特别适用于山区、野外等维护不便的线路 及无试验电源情况的线路避雷器周期预防性试验和运行维护管理。本系统的使用还可为电 网线路避雷器装设的定点、定量规划设计工作提供重要的数据支持,并可显著提高线路避 雷器监视的自动化水平,显著降低巡视人员的劳动强度,具有良好的推广应用价值。
[0022] 本系统设备的设计、制造、试验、包装、运输、安装照如下规程规范与标准:
[0023] DLT5149-2001 220_500kV变电所计算机监控系统设计技术规程
[0024] JB/T10492-2004交流金属氧化物避雷器用监测器
[0025] JB2440-91 避雷器用放电记数器
[0026] (1)监测方法
[0027] 如图3所示,由于氧化锌避雷器芯柱是由若干非线性伏安特性的阀片串联而成, 通过MOA的全电流是非正弦的,不能用线性电路原理来求全电流。在工作电压作用下,通常 应用的氧化锌阀片小电流范围内的等效电路简化为图1所示。其中,R是ZnO晶介非线性 电阻,C是ZnO晶介电容,Ic为容性电流,IR为阻性电流,Ix为全电流。
[0028] 在避雷器在线监测的应用技术和理论研究领域,常用的监测方法有全电流法、阻 性电流法、三次谐波阻性电流法、三次谐波全电流法以及三相泄漏电流矢量和法等几种。
[0029] 从实用性和可靠性出发,本系统选用了传统的泄漏全电流法来进行避雷器绝缘状 况的监测。
[0030] (2)数据远传方式
[0031] 本系统采用了技术成熟、传输稳定的GSM SMS通信方式实现远距离多点输电线路 避雷器监测数据的传输。SMS(Short Message Service)利用无线运营商的GSM网络,实现 小数据量的实时传输,现有的GSM网络技术成熟、运行稳定、覆盖面广。对于数据流量不大、 监控点分散的避雷器监测系统,利用GSM网络的SMS来传送数据,具有永远在线、不需拨号、 传输稳定,价格便宜等显著优势。[0032] (3)供电方式
[0033] 考虑系统的长期运行可靠性,安装和维护工作量等因素,本系统采用太阳能电池作为电源。通过降低监测系统的功耗,选用高效率太阳能电池板以及高可靠性蓄电池,来保 证监测系统的长期可靠供电要求。与电池供电以及高压感应供电反方式相比,本供电方式 既可支持微机系统实时在线采集,数据采集周期可任意设定,又不会对一次导体的外绝缘 和电场分布产生影响,系统施工期间无需申请停电,施工周期短,施工难度低。
[0034] (4)系统总体结构与功能
[0035] 本系统分为数据采集系统(前端系统)和数据接收系统(后台系统)两个部分组 成。其中前端系统采用嵌入式微机系统,自动采集从避雷器监测仪输出的避雷器泄漏电流、 计数器动作、大气温湿度等信号,并进行数据处理、存储和发送。后台系统以服务器或笔记 本电脑(手机)为硬件平台,服务器布置在变电站(电厂)或系统运行监控中心内,而笔记 本电脑(手机)则可方便地安装在巡视车辆内或随身携带。后台系统主要负责接收所有前 端发送的避雷器监测数据,并完成综合计算、显示存储、趋势分析、数据库以及报警管理等 任务。
[0036] 系统运行时,前端装置可按指定周期定时向后台发送避雷器监测数据,后台系统 接收到所有前端发送数据后,按照避雷器的编号序列,管理生成对应的监测数据库和趋势 分析报表。数据库的所有监测数据设有报警限值,当发生避雷器泄漏电流超过指定限值或 计数器动作时,后台系统可自动发出报警信号。报警信号可通过局域网发送至综自或其他 自动化系统,亦可通过GSM网络,发送到指定运行人员的手机上。
[0037] 后台系统的趋势分析软件还可根据回传的温湿度数据与避雷器泄漏电流数据进 行耦合分析,为避雷器的状态估计和故障诊断提供数据支持,本功能需选配温湿度采集功 能。
[0038] (5)系统主要技术指标
[0039] 系统的主要技术指标如下表所示:
[0040] 系统主要技术指标
[0041]
名称 指标内容
适用电压等级__35,110,220,330,500kV
1量范围 (TlOmA
Hj周期 24hOUr内连续设定
测量精度__±5%_
信号频率范围__(45. 5〜55. 0)Ηζ_
]作环境温度 _ -25°C〜+75°C
]作环境湿度 I 0〜95% “
[0042] 如图4所示,其中1为箱体挂槽,2为顶丝,3为横担角钢,4为电池板,5为采集箱 体,A-C为监测仪,监测器的安装方法与传统的JCQ型监测器相同,采集箱的安装无需在杆 塔上钻孔及任何安装支架,只需将采集箱背挂在杆塔横担角钢上,并用不锈钢螺丝顶住即 可。
[0043] (6)采集箱外观
[0044] 本系统前端太阳能电池板与采集箱采用一体化设计,其中采集箱体为不锈钢防水箱体结构,太阳能电池板为免维护型铝合金密封结构,所有安装附件均做防锈处理,安装简单,施工方便。

Claims (4)

  1. 一种避雷器用在线监测器远传装置,其特征在于包括光伏组件、数据采集子系统和监测仪,其中数据采集子系统包括光伏发电系统、嵌入式微机系统和无线发射模块,光伏组件组件串接光伏发电系统后分别给嵌入式微机系统和无线发射模块供电,监测仪通过电缆接嵌入式微机系统的输入端,嵌入式微机系统的输出端接无线发射模块的输入端。
  2. 2. 一种基于权利要求1所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于 还包括无线接收模块和监控终端,每个线路的避雷器上都设置有所述避雷器用在线监测器 远传装置,所述无线发射模块与无线接收模块无线连接,无线接收模块的输出端接监控终 端的输入端。
  3. 3. 一种基于权利要求1所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于 还包括移动终端,每个线路的避雷器上都设置有所述避雷器用在线监测器远传装置,所述 无线发射模块通过GSM网络与移动终端通信。
  4. 4.根据权利要求2所述的避雷器用在线监测器远传装置的监测系统,其特征在于所述 无线接收模块由无线收发器串接射频天线构成。
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