CN202230150U - 一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端 - Google Patents

一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端 Download PDF

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李乃堂
李胜磊
王平易
周红意
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Shanghai Getty Electric Technology Co. Ltd.
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Abstract

一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端,微处理器单元与数据采集单元相连,数据采集单元连有电压互感器,数据采集单元连接有微电流传感器,数据采集单元连有温度传感器,数据采集单元连有光纤取电及电源电路,光纤取电及电源电路与微处理器单元相连,光纤取电及电源电路与光纤通信及供电接口单元相连,光纤通信及供电接口单元再与微处理器单元,电压互感器采集避雷器端的电压及谐波电压,微电流传感器采集流过避雷器的漏电流,温度传感器采集避雷器上的工作、环境温度,数据采集单元对采集到的模拟信号进行调理,信号变换,光纤通信及供电接口单元与光纤取电及电源电路实现光电转换,具有实时在线监测、低成本、操作简便和安全性高的特点。

Description

一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端
技术领域
[0001] 本实用新型属于电力行业电力设备在线监测技术领域,具体涉及一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端。
背景技术
[0002] 近年来,为减少输电线路或变电站雷击过电压而造成断路器跳闸,高电压等级输电线路避雷器发挥了巨大的作用,得到了广泛的应用,金属氧化物MOA避雷器性能的好坏直接影响电力系统安全运行。因为MOA避雷器长期在工频高电压的作用下,会逐渐老化,在运行中可能发生击穿损坏,保护特性下降,则将会产生极其严重的后果,为保障MOA避雷器安全运行,必须对MOA避雷器进行严格的在线监测。
[0003] 目前,监测MOA避雷器方法采用避雷器监测器实现在线监测,它的工作原理是在正常的运行电压下,通过避雷器的漏电流的变化由电流表测得,当流过强大的动作电流时将从漏电流测量回路被转到计数器回路,计数器的动作利用通过动作电流的能量来实现记录动作的次数。然而由于避雷器监测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。况且传统的避雷器监测器只能监测避雷器的全电流,即总漏电流,不能对避雷器实际性能做出准确判断。实际上流过避雷器的总漏电流由容性漏电流和阻性漏电流组成,阻性电流约占总漏电流的15% -20%,但阻性电流反映了避雷器的劣化性能,是避雷器失效的最主要原因。因此对避雷器阻性电流的监测十分重要,为解决此问题,一些厂家也开发了专用的阻性电流测试仪,如IXD-4,但这种设备无法集成到用户现场,只能在现场临时测量,且价格昂贵。要测量阻性电流,终端装置必须智能化,采用微处理器单元和数据采集单元及相应的传感器,这样的智能化系统当然第一个要解决的问题就是终端装置的供电问题,目前行业内类似在线监测设备都采用低压220V电源适配器供电或者内置开关电源供电等类似供电方式,这又给避雷器监测终端本身带来了安全隐患,多增加了一个雷电引入的因素。
发明内容
[0004] 为了克服上述现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供了一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端,具有实时在线监测、低成本、操作简便和安全性高的特点。
[0005] 为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端,包括有微处理器单元,微处理器单元的数字输入输出端口 PA和PB与数据采集单元相连接,数据采集单元的模拟电压互感器输入端口连接有电压互感器,数据采集单元的模拟电流输入端连接有微电流传感器,数据采集单元的温度测量输入端连接有温度传感器,数据采集单元的电源电路端连接有光纤取电及电源电路,光纤取电及电源电路与微处理器单元的电源端相连,光纤取电及电源电路与光纤通信及供电接口单元供电光纤
3端相连,光纤通信及供电接口单元再与微处理器单元的网络通信端相连,微处理器单元的串行接口电路端与RS232接口电路相连。
[0006] 所述的微处理单元采用RCM6700嵌入式微处理器模块。
[0007] 本实用新型的有益效果是:
[0008] 由于本实用新型设有数据采集单元,所以能进行传感器信号的采集、调理、线性化;由于设有光纤通信及供电接口单元,所以能结合光纤取电及电源电路完成系统的光纤隔离供电,并给终端各单元提供所需要的电源电压,通过光纤完成和控制数据通信由于采用光纤隔离供电,提高了在线监测终端装置本身的安全性,设有微处理器单元,所以具备对传感器所采集的避雷器参数的最终处理,算法、数据存储的功能,由于设有微电流传感器及电压互感器,所以能在线对避雷器漏电流的采样,同时采样避雷器上的电压及相位,通过相应的阻性电流提取算法,实现了对阻性电流及容性电流的监测,提前预判避雷器的性能, 终端装置通信采用光纤传输,及时将告警信息及应的避雷器监测参数传送到监测中心,实现了对避雷器性能的实时在线监测,具有实时在线监测、低成本、操作简便和安全性高的特点ο
附图说明
[0009] 附图为本实用新型的结构示意图。 具体实施方式
[0010] 下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
[0011] 参见附图,一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端,包括有微处理器单元 4,微处理器单元是系统的控制核心,完成各种传感器所采集的避雷器参数的最终处理,算法、数据存储,微处理器单元4的数字输入输出端口 PA和PB与数据采集单元3相连接,数据采集单元3的模拟电压互感器输入端口连接有电压互感器2,电压互感器2完成在线避雷器电压及谐波数据的采样,为了实现对避雷器参数的监测以及提高监测参数的准确性和精度,该智能终端装置采用电压互感器2采集变电站设备相关避雷器端的电压及谐波电压, 数据采集单元3的模拟电流输入端连接有微电流传感器6,微电流传感器6完成在线采集流过变电站设备相关避雷器漏电流,RS232接口用于系统功能测试及通信接口扩展功能,数据采集单元3的温度测量输入端连接有温度传感器7,通过温度传感器7采集变电站设备相关避雷器上的工作温度及环境温度,然后将采集到的模拟信号送到数据采集单元3进行信号调理,信号变换、然后再送到微处理器单元4,通过软件算法处理,对测量到得阻性电流、容性电流等数据进行校正,以提高装置的测量精度,软后将测量到的数据跟行业标准阈值进行对比,判断其是否存在潜在故障隐患,数据采集单元3的电源端连接有光纤取电及电源电路1,光纤取电及电源电路1与微处理器单元4的电源端相连,光纤取电及电源电路1与光纤通信及供电接口单元5供电光纤端相连,光纤通信及供电接口单元5结合光纤取电及电源电路完成系统的光纤隔离供电,再结合光纤取电及电源电路1实现光电转换,将光信号转换成电流信号,在经过电源变换电路等提供装置所需要的各种直流电压,并给终端个单元提供所需要的电源电压,同时通过光纤完成和控制中心的数据通信,光纤通信及供电接口单元5再与微处理器单元4的网络通信端相连,微处理器单元4的串行接口电路端与RS232接口电路8相连。
[0012] 本实用新型的工作原理是:
[0013] 电压互感器2采集变电站设备相关避雷器端的电压及谐波电压;通过微电流传感器6采集流过变电站设备相关避雷器的漏电流;通过温度传感器7采集变电站设备相关避雷器上的工作温度及环境温度,然后将采集到的模拟信号送到数据采集单元3进行信号调理,信号变换、然后再送到微处理器单元4,通过软件算法处理,对测量到得阻性电流、容性电流等数据进行校正,以提高装置的测量精度,然后将测量到的数据跟行业标准阈值进行对比,判断其是否存在潜在故障隐患,同时将相应的数据和信息通过光纤通信及供电接口单元5或者RS232接口电路8传送到控制中心;本实用新型的电源是通过控制中心的光纤来提供,通过光纤通信及供电接口单元5,再结合光纤取电及电源电路1实现光电转换,将光信号转换成电流信号,在经过电源变换电路等提供装置所需要的各种直流电压;通过该光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端对变电站的避雷器参数进行实时在线监测,及时发现由避雷器参数劣化所造成的故障和隐患。

Claims (2)

1. 一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端,其特征在于,包括有微处理器单元 G),微处理器单元的数字输入输出端口 PA和PB与数据采集单元C3)相连接,数据采集单元C3)的模拟电压互感器输入端口连接有电压互感器O),数据采集单元C3)的模拟电流输入端连接有微电流传感器(6),数据采集单元(3)的温度测量输入端连接有温度传感器(7),数据采集单元(3)的电源电路端连接有光纤取电及电源电路(1),光纤取电及电源电路(1)与微处理器单元的电源端相连,光纤取电及电源电路(1)与光纤通信及供电接口单元(¾供电光纤端相连,光纤通信及供电接口单元(¾再与微处理器单元的网络通信端相连,微处理器单元(4)的串行接口电路端与RS232接口电路(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端,其特征在于,所述的微处理单元(4)采用RCM6700嵌入式微处理器模块。
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