CN202018473U - 基于compass同步授时的moa阻性电流带电监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置，包括CVT在线检测终端、MOA手持检测终端、上位机，所述的CVT在线检测终端安装在现场的CVT处，所述的MOA手持检测终端连接在MOA下端所串接的雷击计数器两端，所述的CVT在线检测终端与MOA手持检测终端无线通信连接，所述的MOA手持检测终端与上位机连接。与现有技术相比，本实用新型具有测量数据准确、全面、接线简单、成本低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种MOA阻性电流带电监测系统，尤其是涉及一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置。
背景技术
氧化锌避雷器(MOA)在保护电力系统安全运行上有十分重要的作用，由于长期承受工频电压、冲击电压和内部受潮等影响，引起内部ZnO阀片老化，绝缘特性遭到破坏，表现为阻性泄露电流增加，总泄漏电流、损耗也随之增加，导致MOA内部阀片温度升高，最终引起热击穿甚至爆炸事故的发生，严重影响电网的安全运行。
目前氧化锌避雷器主要使用的监测方法是直接在MOA接地端串接交流毫安表监测全电流法，该法主要优点是方法简便，适于在现场大量监测使用，能够及时发现MOA的显著劣化状况，但缺点是对发现MOA的早期老化很不灵敏，在MOA运行初期，流过正常MOA的全电流中，阻性分量仅占全电流的10％～20％，这样，阻性分量即使已有显著增大，在测量全电流的变化仍很不明显。因此准确测量运行中MOA阻性泄漏电流的变化，对发现早期的MOA故障有重要的意义。
市面上已有的氧化性避雷器检测系统大都为一个单一设备，分别从电压互感器(PT或CVT)的二次侧取出电压信号，从MOA下端的计数器两端取出电流信号，然后同时对同相的PT(CVT)二次侧的电压信号和流过MOA的泄漏电流信号进行采样，应用一定的方法计算得到电压与电流的相位差，利用相位差和全电流的有效值计算的到阻性电流的有效值。这种测量方式在每次测量过程中都需要从PT(CVT)二次侧接线。在变电站中，由于对PT(CVT)二次侧进行接线会有一定的风险，操作不当会造成保护动作跳闸等问题，而且接线需要较复杂的过程，造成测量过程复杂耗时。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置，其特征在于，包括CVT在线检测终端、MOA手持检测终端、上位机，所述的CVT在线检测终端安装在现场的CVT处，所述的MOA手持检测终端连接在MOA下端所串接的雷击计数器两端，所述的CVT在线检测终端与MOA手持检测终端无线通信连接，所述的MOA手持检测终端与上位机连接。
所述的CVT在线检测终端采用市售的CVT在线检测设备，所述的CVT在线检测终端设有多个。
所述的MOA手持检测终端包括保护电路、放大电路、MCU、COMPASS模块、无线通讯模块、存储器、液晶显示屏、键盘，所述的保护电路一端接在MOA下端所串接的雷击计数器两端，所述的保护电路另一端与放大电路连接，所述的MCU分别与放大电路、COMPASS模块、无线通讯模块、存储器、液晶显示屏、键盘连接。
所述的存储器通过上位机接口与上位机连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、测量数据准确、全面，采用北斗卫星导航定位系统(Compass)的同步授时和无线通讯技术，将系统将原有的单一设备分为两个，一个固定安装于CVT侧，另外一个做成便携式装置，两者通过北斗时间同步实现MOA电压和泄漏电流相角的测量，从而计算获得阻性电流，Compass同时可以提供测量的精确时标，便于对历史数据分析。
2、接线简单、成本低，将二次侧的接线固定安装于CVT监测装置内，省去了测量过程中的接线，并可监测CVT的工作状态。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的测量示意图；
图3为本实用新型的MOA手持检测终端的结构示意图；
图4为本实用新型的基于COMPASS同步的测量时序示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1、图2所示，一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置，包括CVT在线检测终端3、MOA手持检测终端2、上位机1，所述的CVT在线检测终端3安装在现场的CVT处，所述的MOA手持检测终端2连接在MOA下端所串接的雷击计数器两端，所述的CVT在线检测终端3与MOA手持检测终端2无线通信连接，所述的MOA手持检测终端2与上位机1连接。
如图3所示，所述的MOA手持检测终端2包括保护电路、放大电路、MCU、COMPASS模块、无线通讯模块、存储器、液晶显示屏、键盘，所述的保护电路一端接在MOA下端所串接的雷击计数器两端，所述的保护电路另一端与放大电路连接，所述的MCU分别与放大电路、COMPASS模块、无线通讯模块、存储器、液晶显示屏、键盘连接。流过MOA手持检测终端2的全电流信号从避雷器下端所串接的雷击计数器两端，通过电流钳引出。保护电路用来保护设备内部器件和人员安全，以防测量时间MOA上出现较大电流，造成设备损坏和人员受伤。
CVT在线检测终端3负责采集和监测三相电压，并在MOA阻性电流基波分量检测时通过Compass的授时功能同步测量测量计算电压基波瞬时相角，将测得的初始相位通过无线通讯传输的方式传递给MOA手持检测终端2进行进一步的运算。平时监测的三项电压数据将存储于Flash存储器内，当MOA发出下载命令时，将数据传输给MOA。
MOA手持检测终端2做成一个便于携带的手持端，携带一个MOA手持检测终端2便可以对多个安装了CVT在线检测终端3的变电站进行测试MOA阻性电流测试。测量的过程中通过无线数据通讯告知CVT在线检测终端3进行同步测量，CVT在线检测终端3将测量结果传送来后，采用基于Fourier的相位差检测算法计算相差和阻性电流。MOA手持检测终端2还可以通过无线传输的方式将CVT在线检测终端3上所记录的CVT二次侧电压历史数据下载到MOA手持检测终端2内存储，并可以通过数据连接口将CVT历史电压数据和MOA阻性电流测量数据上传至上位机中。
上位机可将MOA手持检测终端2中上传的数据进行收集储存，并可以将CVT二次侧电压历史数据和MOA电压与全电流的相位差、全电流值、阻性电流值、容性电流值图形化，便于后续的分析和研究。
MOA阻性电流测量的关键在于电压与电流同步测量以取得精确的相位差。本实用新型使用Compass来解决同步测量的问题，Compass可以输出一个1Hz的方波，称为PPS波。这个方波通过卫星信号进行同步，不同设备间PPS波上升沿之间的时间误差极小，在1μs以下，对应于一个工频周期中的0.018°，足够用来作为同步测量的信号。
本实用新型同步实现的原理如图4。实现的方法为在MOA手持检测终端2和CVT在线检测终端3上分别安装COMPASS模块，用来获取同步的时钟信号。需要进行MOA阻性电流测量时，先由MOA手持检测终端2等待下一个PPS脉冲，当PSS脉冲来临，用其上升沿触发控制器，对CVT在线检测终端3发出测量命令，并从下一个PPS脉冲开始对PPS脉冲计数。CVT在线检测终端3收到测量命令后，也从下一个PPS脉冲开始对PPS脉冲计数，当计数到一个预定数值时，两侧装置就开始采集电压电流信号并计算。计算完成后，CVT在线检测终端3将计算得到的相位数值通过无线传输的方式传回MOA手持检测终端2，由MOA手持检测终端2对两个数据进行处理，得到相位差信号并将数据存储，这样就既保证了测量过程的简便性，又保证了测量结果的精确性。
Claims (4)
1.一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置，其特征在于，包括CVT在线检测终端、MOA手持检测终端、上位机，所述的CVT在线检测终端安装在现场的CVT处，所述的MOA手持检测终端连接在MOA下端所串接的雷击计数器两端，所述的CVT在线检测终端与MOA手持检测终端无线通信连接，所述的MOA手持检测终端与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置，其特征在于，所述的CVT在线检测终端设有多个。
3.根据权利要求1所述的一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置，其特征在于，所述的MOA手持检测终端包括保护电路、放大电路、MCU、COMPASS模块、无线通讯模块、存储器、液晶显示屏、键盘，所述的保护电路一端接在MOA下端所串接的雷击计数器两端，所述的保护电路另一端与放大电路连接，所述的MCU分别与放大电路、COMPASS模块、无线通讯模块、存储器、液晶显示屏、键盘连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于COMPASS同步授时的MOA阻性电流带电监测装置，其特征在于，所述的存储器通过上位机接口与上位机连接。
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