CN203241464U - 避雷器及容性设备用电流测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种避雷器及容性设备用电流测量装置，其包括：用于获取MOA或容性设备的泄漏电流信号的第一互感器，用于获取电网的电压信号的第二互感器，与该第一、第二互感器相连的同步ADC，与该同步ADC相连的CPU，与该CPU相连的通讯模块，以及用于向所述同步ADC和CPU供电的电源模块；该电源模块通过继电器与外部电源相连。本实用新型的MOA或容性设备的阻性泄漏电流的测量装置的测量过程中不需要添加其它的硬件电路，全数字实现，因此可得到高精度的MOA或容性设备的阻性泄漏电流，进而提高对MOA或容性设备性能判别的准确性和可靠性；同时可将测量结果远传。

Description

避雷器及容性设备用电流测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种避雷器及容性设备用电流测量装置。 

背景技术

目前，我国变电站电气设备的试验工作，主要仍是按照电气设备预防性《试验规程》的要求定期进行预防性试验。根据试验的结果来判断设备的运行状态，从而确定其是否可以继续投入运行。长期以来坚持预防性试验对我国电力系统的安全运行起到了很大的作用，但随着电力系统大容量化、高电压化和结构复杂化，随着工农业生产的发展，对电力系统的安全可靠性指标的要求也越来越高。这种传统的试验与诊断方法已显得越不适应，主要表现在试验时需要停电，试验周期长。造成少送电量及经济生活带来一定的影响，这就难以及时诊断故障缺陷。随着高压设备状态检修工作的全面展开，建立一套实时监测变电设备运行状态的系统，为变电设备状态评估、风险分析、故障诊断、检修策略决策提供技术支撑是十分必要的。 

金属氧化物避雷器（简称MOA）因其优越的过电压保护特性在电力系统中得到广泛应用，但MOA电阻片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障，严重可能会导致其爆炸，避雷器击穿还会导致变电站母线短路，影响系统安全运行，因此必须对运行中的MOA进行严格有效的检测和定期预防性试验。在氧化锌避雷器的检测和试验中，交流运行电压下的泄漏电流测量是一个重要的项目，泄漏电流中的阻性电流基波成分的大小能较准确反映氧化锌避雷器受潮、阀片的老化和内部绝缘受损等缺陷。因此，对阻性泄漏电流基波等参量进行准确测量就可以较为准确地对MOA性能进行判别。 

MOA阻性电流测试装置应用谐波分析技术对运行中的MOA的阻性泄漏电流等参量进行检测，进而判断MOA的性能。现有的测试装置结构复杂，这影响了对MOA性能判别的准确性和可靠性。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种避雷器及容性设备用电流测量装置，其结构简单，可得到高精度的MOA或容性设备的阻性泄漏电流，进而提高对MOA或容性设备性能判别的准确性和可靠性；同时可将测量结果远传。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种避雷器及容性设备用电流测量装置，其包括：用于获取MOA或容性设备的泄漏电流信号的第一互感器，用于获取电网的电压信号的第二互感器，与该第一、第二互感器相连的同步ADC，与该同步ADC相连的CPU，与该CPU相连的通讯模块，以及用于向所述同步ADC和CPU供电的电源模块；该电源模块通过继电器与外部电源相连。 

所述CPU为STM32系列ARM处理器或单片机。 

所述的同步ADC由24位高性能ADC转换器构成，高速并数据输出、单一工作电压，具有转换精度高、功耗极低，模拟输入端具有过压保护功能。 

所述通讯模块为RS-485和CAN总线通讯模块，或3G无线通讯模块，或Wi-Fi无线通讯模块。所述RS-485通讯模块采用隔离RS-485收发器模块。 

相对于现有技术，本实用新型的积极效果在于：（1）本实用新型的MOA或容性设备的阻性泄漏电流的测量装置的工作过程为全数字的测量过程，在测量过程中只需要根据采样频率fs对两个被测同频周期信号进行同步采样，然后按照谐波分析方法和初相角方程进行运算，就可以获得两个初相角φ₁和φ₂，最后计算它们的相位差φ’。测量过程中不需要添加其它的硬件电路，全数字实现，因此可获取高精度的阻性泄露电流，进而提高对MOA或容性设备性能判别的准确性和可靠性。（2）本实用新型的避雷器及容性设备用电流测量装置是一套针对35kV以上电压等级的变电高压电气设备，实施状态监测及诊断的完整的解决方案，适应于监测运行中电力变压器套管、电抗器、互感器、耦合电容器的末屏电流及介质损耗和电容量、避雷器的泄漏电流、阻性电流及动作计数和动作时间等参数的监测并以总线通讯方式把监测数据以数字形式传送到集控采集单元。本监测系统可独立自成系统也可和智能变电站监测系统一体化设计，通过以太网把监测数据传送至一体化信息平台，可把若干个变电站监控系统的监测数据汇集到上层的数据管理诊断系统，实现对多座变电站内的高压设备绝缘在线监测系统进行集中监测监控管理。用户利用局域网可随时获取监测数据结果。 

附图说明

图1为本实用新型的避雷器及容性设备用电流测量装置的结构框图。 

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。 

如图1所示，本实施例的避雷器及容性设备用电流测量装置包括：用于获取MOA或容性设备的泄漏电流信号的第一互感器（一般选用电流互感器），用于获取电网的电压信号的第二互感器（一般选用电压互感器），与该第一、第二互感器相连的同步ADC，与该同步ADC相连的CPU（优选STM32系列ARM处理器或单片机）、与该CPU相连的通讯模块，该通讯模块包括RS-485通讯模块和CAN总线通讯模块；各项参数可通过RS-485或CAN总线使用ModBus RTU协议远传。 

两个电流传感器把被测电流信号变换为电压信号，然后由数字化测量系统对信号进行整周期采样（ADC）及改进式准同步DFT处理，获得这两个信号的基波向量及其相位夹角。如果不考虑电压互感器（PT）的相位失真问题，则可方便地计算出电容型设备Cx的介质损耗Tanδ值及避雷器设备MOA的阻性电流的基波分量峰值I_RP。与以往的相位过零比较法相比，该方法的最大优点是不需要复杂的模拟信号处理电路，长期工作的稳定性得到保证，且能有效抑制谐波干扰影响。实测表明，即使被测电流信号中的谐波信号含量与基波含量相同，也不会对介质损耗及阻性电流结果造成影响。 

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种避雷器及容性设备用电流测量装置，其特征在于包括：用于获取MOA或容性设备的泄漏电流信号的第一互感器，用于获取电网的电压信号的第二互感器，与该第一、第二互感器相连的同步ADC，与该同步ADC相连的CPU，与该CPU相连的通讯模块，以及用于向所述同步ADC和CPU供电的电源模块；该电源模块通过继电器与外部电源相连。

2.根据权利要求1所述的避雷器及容性设备用电流测量装置，其特征在于：所述CPU为STM32系列ARM处理器或单片机。

3.根据权利要求1所述的避雷器及容性设备用电流测量装置，其特征在于：所述通讯模块为RS-485和CAN总线通讯模块，或3G无线通讯模块，或Wi-Fi无线通讯模块。

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