CN203561700U - 一种避雷器在线监测系统 - Google Patents

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路光辉
雍明超
庄益诗
王伟杰
和红伟
马仪成
赵宝
曾国辉
卢站方
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许继集团有限公司
许继电气股份有限公司
许昌许继软件技术有限公司
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Abstract

本实用新型涉及一种避雷器在线监测系统,属于监测装置技术领域。本实用新型通过在避雷器监测IED上设置光电/电光转换接口,通过光纤与各个避雷器本体的泄漏电流传感器相连,各个电流传感器采集到的电流信息通过光纤发送给避雷器监测IED,通过光纤能够提升通信可靠性和同步采样可靠性,进而提升系统可靠性,避雷器监测IED上设置有PT接入端口和SV信号接入端口,既能够接收常规电压互感器的电压信号,也能够接收智能变电站中合并单元采集的母线电压SV信号,保证了常规互感器和电子式互感器都能使用,且该系统构架简单,维护方便,具有很高的实用性和经济性。

Description

一种避雷器在线监测系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种避雷器在线监测系统,属于监测装置技术领域。
背景技术
[0002] 避雷器是电网中保护电力设备免受过电压危害的重要电气设备,其运行的可靠性将直接影响电力系统的安全。近年来,变电站运行中的交流无间隙氧化物避雷器由于阀片老化、电气性能变坏而引起的爆炸事故时有发生,这给国民经济带来了巨大的经济损失,给电网安全运行带来了严重的威胁。对避雷器实施在线监测,可有效及时地检测避雷器内部缺陷,及早发现和排除故障,避免发生避雷器爆炸,保障电力系统安全运行。
[0003] 为了监测阀片的非线性电阻特性(反应避雷器劣化程度)最好的办法是监测阻性电流。要获得精确的阻性电流,需要同步采集避雷器泄露电流和母线电压,图1a和图1b给出了目前常用的两种避雷器电流电压采集方案:在图1a的方案中,避雷器泄露电流和母线电压同时接入避雷器监测IED的采样回路实现泄露电流和母线电压的采样、数据分析和评估处理。该方法由安装于避雷器本体附近的监测IED依靠装置内部电路实现同步采样,但需将远方电压量通过电缆引到各监测IED,运维十分方便,现场实际应用不多;在图1b的方案中,采用安装于计量端子箱附近的的电压采集装置从端子箱采集PT 二次侧电压信号,电压采集装置通过同步脉冲对系统中各泄露电流传感器进行采样同步,并将计算出母线电压相量以RS485/RS422方式送到各泄露电流传感器。各避雷器泄露电流传感器计算出泄露全电流相量,接收经过同步采样和计算好的电压相量,通过分析计算出阻性电流等监测参量,以此判别避雷器的绝缘状态。该方法现场应用较普遍,但这种方法的缺陷在于:
[0004] 不能适用电子互感器的应用场合,局限性很大,不能适应智能电网发展的需求;泄露电流等信号远程传输采用RS485/RS422通信的传输方式较光纤通讯的抗干扰性较差,且为私有规约,运维困难;基于电同步信号的数据采集同步系统可靠性不高;不支持智能化变电站要求的DL/T860标准的信息交互,工程应用中需采用网关机或状态监测IED进行规约映射,增加成本,降低可靠性。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种避雷器在线监测系统,以解决现有避雷器在线监测系统无法兼容在常规变电站和智能变电站应用的问题。
[0006] 本实用新型为解决上述技术问题而提供一种避雷器在线监测系统,包括避雷器监测IED、电压互感器和对应设置在各避雷器本体的泄漏电流传感器,其特征在于,所述的避雷器监测IED上设置有光电转换端口,各泄漏电流传感器上设置有相应的电光转换端口,各泄漏电流传感器的电光转换端口通过光纤与避雷器监测IED的光电转换端口通信连接。
[0007] 所述的避雷器监测IED上设置有常规电压互感器接入端口和SV信号接入端口,分别用于接收常规电压互感器PT 二次侧电压信号和电子式电压互感器母线电压SV信号。
[0008] 所述的电压互感器为常规电压互感器,该常规电压互感器的二次回路与避雷器监测IED的常规电压互感器接入端口相连。
[0009] 所述的电压互感器为电子式电压互感器,该电子式电压互感器母线端设置有用于采集该母线电压的合并单元,所述的合并单元设置有电光转换接口,合并单元通过光纤与避雷器监测IED的SV信号接入端口相连。
[0010] 所述的各泄漏电流传感器采用零磁通电流传感器,以实现避雷器本体的泄漏电流的米集。
[0011 ] 所述的各泄漏电流传感器上还设置有光电转换端口,所述的各泄漏电流传感器的光电转换端口通过光纤与避雷器监测IED设置的电光转换端口,用于接收避雷器监测IED发送的同步光脉冲信号。
[0012] 本实用新型的有益效果是:本实用新型通过在避雷器监测IED上设置光电/电光转换接口,通过光纤与各个避雷器本体的泄漏电流传感器相连,各个电流传感器采集到的电流信息通过光纤发送给避雷器监测IED,通过光纤能够提升通信可靠性和同步采样可靠性,进而提升系统可靠性,避雷器监测IED上设置有PT接入端口和SV信号接入端口,既能够接收常规电压互感器的电压信号,也能够接收智能变电站中合并单元采集的母线电压SV信号,保证了常规互感器和电子式互感器都能使用,且该系统构架简单,维护方便,具有很高的实用性和经济性。
附图说明
[0013] 图1a是传统的避雷器在线监测系统的结构示意图;
[0014] 图1b是传统的避雷器在线监测系统的结构示意图;
[0015] 图2a是本实用新型实施例中常规互感器的的避雷器在线监测系统的监测原理示意图;
[0016] 图2b是本实用新型实施例中电子式互感器的避雷器在线监测系统的监测原理示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
[0018] 本实用新型的避雷器在线监测系统包括避雷器监测IED、电压互感器和对应设置在个避雷器本体的泄漏电流传感器,避雷器监测IED上设置有光电转换端口,各泄漏电流传感器上设置有相应的电光转换端口,各泄漏电流传感器通过光纤与避雷器监测IED通信连接,避雷器监测IED上设置有PT接入端口和SV (采样值数据)信号接入端口(对于本领域的技术人员来讲,设置SV信号接入端口是容易实施的),分别用于接收电压互感器PT 二次侧电压信号和电子式电压互感器的母线电压,电子式电压互感器的母线电压由合并单元采集,合并单元采集到SV信号通过光纤传送给避雷器监测IED的SV (采样值数据)信号接入端口,各泄漏电流传感器集成于对应的避雷器本体,以采集各避雷器的泄漏电流,泄漏电流传感器通过光纤与避雷器监测IED通信连接,各泄漏电流传感器通过零磁通电流传感器实现相应避雷器本体的泄漏电流的采集,并以FT3格式数据发给避雷器监测IED,避雷器监测IED可以利用插值算法实现数据同步,也利用光脉冲对各泄漏电流传感器进行数据同步。
[0019] 对于常规电压互感器而言,如图2a所示,避雷器监测IED安装在PT柜附近,避雷器监测IED利用自身的电压采集功能直接采集PT二次回路的模拟电压信号100V/57.7V,同时接收各泄漏电流传感器采集的信息,避雷器监测IED利用差值算法完成数据同步,进而实现相量计算、数据分析、故障识别、预警、数据存储和信息交互的功能。
[0020] 对于采用电子式PT智能变电站而言,计量用的PT/CVT端子箱不复存在,无法取到电压量,此时避雷器监测IED利用其自身的SV信号接入端口接收来自合并单元的FT3电压信号实现母线电压的采集,该方案的结构如图2b所示,集成于避雷器本题的泄漏电流传感器通过零磁通电流传感器实现避雷器本体的泄漏电流的采集,经滤波、放大和采样后将采样数据通过光纤网以FT3格式数据发送给避雷器监测IED,安装于智能组柜内的避雷器监测IED接收来自合并单元的FT3格式电压信号实现母线电压采集,同时接收个泄漏电流传感器电流采集信息,利用插值算法完成数据同步,进行实现相量计算、数据分析、故障识别、预警、数据存储和信息交互的功能。
[0021] 其中FT3是一种链路层的传输帧格式,是IEC600044-8电子式电流互感器标准里规定使用的帧格式,它采用曼彻斯特编码,数据帧的速率为2.5Mbit/s,采用FT3格式的数据具有完整性,并且能在高速数据处理中进行多点同步数据的链接,由接收数据的间隔层设备差值再采样同步,本实用新型直接采用其电流通道进行泄漏电流的采样值传送,互操作性好,工程实施方便。
[0022] 相对于传统的相量传送,本实用新型采用电流/电压采样点传送,使监测IED在更加丰富的信息基础上融合综合基波和三次谐波的故障识别方式,使得多种判据户型补充,解决单一判据不足,提升了系统的故障预警的正判率。
[0023] 相对于目前的避雷器在线监测系统中的采用的基于RS485或CAN方式的私有通信规约的通信方式,本实用新型的避雷器监测IED直接通过光纤网络中的DL/T860标准对外进行信息交互,将避雷器阻性电流量和雷击次数的监测参量以及避雷器运行状态评估结果上送到过程层/站控层,实现信息共享,支撑点系统优化运行。

Claims (6)

1.一种避雷器在线监测系统,包括避雷器监测IED、电压互感器和对应设置在各避雷器本体的泄漏电流传感器,其特征在于,所述的避雷器监测IED上设置有光电转换端口,各泄漏电流传感器上设置有相应的电光转换端口,各泄漏电流传感器的电光转换端口通过光纤与避雷器监测IED的光电转换端口通信连接。
2.根据权利要求1所述的避雷器在线监测系统,其特征在于,所述的避雷器监测IED上设置有常规电压互感器接入端口和SV信号接入端口,分别用于接收常规电压互感器PT 二次侧电压信号和电子式电压互感器母线电压SV信号。
3.根据权利要求2所述的避雷器在线监测系统,其特征在于,所述的电压互感器为常规电压互感器,该常规电压互感器的二次回路与避雷器监测IED的常规电压互感器接入端口相连。
4.根据权利要求2所述的避雷器在线监测系统,其特征在于,所述的电压互感器为电子式电压互感器,该电子式电压互感器母线端设置有用于采集该母线电压的合并单元,所述的合并单元设置有电光转换接口,合并单元通过光纤与避雷器监测IED的SV信号接入端口相连。
5.根据权利要求3或4所述的避雷器在线监测系统,其特征在于,所述的各泄漏电流传感器采用零磁通电流传感器,以实现避雷器本体的泄漏电流的采集。
6.根据权利要求3或4所述的避雷器在线监测系统,其特征在于,所述的各泄漏电流传感器上还设置有光电转换端口,所述的各泄漏电流传感器的光电转换端口通过光纤与避雷器监测IED设置的电光转换端口,用于接收避雷器监测IED发送的同步光脉冲信号。
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