CN204945268U - 避雷器在线监测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及避雷器在线监测技术领域，具体涉及一种避雷器在线监测电路。其包括串接于避雷器与地面间的放电间隙以及输入端并联在放电间隙两端的整流电路，整流电路输出端连接有分析电路和计数电路；分析电路和计数电路同时与一微处理器连接，微处理器处连接有储存器和显示器；分析电路用于对经整流电路整流后的避雷器漏电流进行分析以得出阻性电流数据并发送给微处理器，计数电路用于对雷击次数数据进行采集并发送给微处理器，储存器和显示器分别用于对阻性电流数据和雷击次数数据进行储存和显示。本实用新型能够较佳地对避雷器进行在线监测。

Description

避雷器在线监测电路

技术领域

本实用新型涉及避雷器在线监测技术领域，具体地说，涉及一种避雷器在线监测电路。

背景技术

避雷器是一种过电压限制器，它实际上是过电压能量的吸收器，它与被保护设备并联运行，当作用电压超过一定幅值以后避雷器总是先动作，泄放大量能量，限制过电压，保护电气设备。由于避雷器存在着阀片老化、受潮或内部绝缘支架绝缘性能不良等问题，故需对避雷器进行定期检测。

现有对避雷器的检测方法主要有两种：1、在运行期间定期停电做绝缘预防性试验，该试验是多种避雷器的必做项目，主要用于判断避雷器阀片是否受潮，内部零件装配是否合格，试验前应将避雷器瓷套管擦净，用2500V摇表测出的绝缘电阻应大于1000MΩ；2、带电检测，在交流电压下，避雷器的总泄漏电流包含阻性电流(有功分量)和容性电流(无功分量)，在正常运行情况下流过避雷器的主要为容性电流，阻性电流只占很小一部分，约占5％～20％，但当电阻片老化、避雷器受潮、内部绝缘部件受损或表面严重污秽时，容性电流变化不大，阻性电流大大增加，所以带电测试主要是检测泄漏电流及其阻性分量。其中，在运行期间定期停电做绝缘预防性试验存在着试验电压低、周期长、设备笨重等诸多缺点，不能真实反映设备实际的绝缘状况，因而无法及时发现缺陷和故障；带电检测存在着现场难以安全有效选取参考电压，相间干扰和系统谐波难以消除，测试间隔期长等问题，因而无法及时准确地发现避雷器的隐患，无法应对突发情况。

综上所述，应用传统测量方法的监测系统测试程序复杂，自动化水平低，抗干扰能力差，受人为因素影响大，在准确度、可靠性和操作性方面均不能很好的满足电力系统的要求。因此顺应国内、外避雷器在线监测技术的发展趋势，研发一种变电站避雷器广域健康寿命在线监测系统势在必行，从而实现全站同时监测且预报相对准确的要求，减少停电或停运损失，预测已有故障隐患对避雷器零部件的影响与作用，消除因避雷器已有故障诱发的二次性损坏。

实用新型内容

本实用新型的内容是提供一种避雷器在线监测电路，其能够克服现有技术中存在的测试程序复杂、自动化水平低的问题。

根据本实用新型的避雷器在线监测电路，其包括串接于避雷器与地面间的放电间隙以及输入端并联在放电间隙两端的整流电路，整流电路输出端连接有分析电路和计数电路；分析电路和计数电路同时与一微处理器连接，微处理器处连接有储存器和显示器；分析电路用于对经整流电路整流后的避雷器漏电流进行分析以得出阻性电流数据并发送给微处理器，计数电路用于对雷击次数数据进行采集并发送给微处理器，储存器和显示器分别用于对阻性电流数据和雷击次数数据进行储存和显示。

本实用新型中，避雷器与地面间能够设有放电间隙，当避雷器经受很高的雷击电压时，放电间隙能够被击穿放电，从而能够较佳地对避雷器进行保护，防止避雷器被击穿损坏。

本实用新型中，能够通过分析电路和计数电路对避雷器进行实时监控，其中，分析电路能够较佳地对漏电流中的阻性电流进行分析，从而能够较佳地对避雷器的性能进行分析，而计数电路能够较佳地记录避雷器的雷击次数，从而能够为避雷器的性能分析中提供参考。储存器能够对历次的阻性电流数据和雷击次数数据进行存储，从而能够建立避雷器检测数据的数据库，为避雷器性能研究提供了较大便利。显示器能够对当前阻性电流数据和雷击次数数据进行显示，从而使得使用者能够较为直观地观测当前避雷器运行状态。

本实用新型能够较佳地实时监测避雷器的安全运行情况，根据监测的现场运行状态情况，可对避雷器开展状态检修，从而能够大大减轻职工劳动强度，降低不安全因素，提高配电系统供电可靠性，提高电力企业和社会效益，也大大提高供电企业的社会信誉。

作为优选，分析电路包括A/D转换电路、选择电路、补偿分析电路和谐波分析电路；A/D转换电路用于将经整流电路整流后的避雷器漏电流转换为漏电流数字信号并发送给选择电路；选择电路用于分析漏电流数字信号中的谐波成分，并在谐波成分高于预设门限值时启动补偿分析电路否则启动谐波分析电路；补偿分析电路和谐波分析电路均用于分析得出阻性电流数据并发送给微处理器。

本实用新型中，当选择电路判定谐波成分高于预设门限值时，则认为避雷器工作在线性区域，此时通过补偿分析电路能够较佳地分析出阻性电流数据。其中，本实用新型中的补偿分析电路能够采用例如现有技术中的容性电流补偿分析法，例如通过将与母线电压成π/2相位差的电流分量作为容性电流减去，从而获取阻性电流数据。

本实用新型中，当选择电路判定谐波成分不高于预设门限值时，则认为避雷器工作在非线性区域，此时通过谐波分析电路能够较佳地分析出阻性电流数据。其中，本实用新型中的谐波分析电路能够采用例如现有技术中的谐波分析法，例如采用数字化测量和谐波分析，测量漏电流的各个谐波成分，根据阻性电流谐波与基波的关系，从漏电流中分离出阻性电流的基波值，从而获取阻性电流数据。

本实用新型中，选择电路处的预设门限值能够根据电力系统的有关电能质量的规定进行预设，比如35KV以上电压等级总的谐波不能超过2％，则预设门限值对应2％。

作为优选，计数电路包括与整流电路连接的电磁线圈和与微处理器连接的电磁计数器，电磁线圈用于驱动电磁计数器。

本实用新型中，计数电路能够包括电磁线圈和电磁计数器，电磁线圈能够在经过足够大的电流时(即雷击发生时)驱动电磁计数器，从而能够较为精确地对雷击次数进行计数，并得到雷击次数数据。

作为优选，微处理器处还连接有通信电路，通信电路用于将阻性电流数据和雷击次数数据上传给外设设备。

本实用新型中，微处理器处还能够设有通信电路，通信电路能够实现微处理器与外设设备间的通信，从而能够实现对避雷器的远程监测。

作为优选，整流电路采用双二极管桥式整流电路。

作为优选，整流电路的输出端并联有滤波电容。

本实用新型中，整流电路的输出端能够并联有滤波电容，从而能够较佳地滤去杂波。

作为优选，整流电路的输入端串联有保护电阻。

本实用新型中，整流电路的输入端能够串联有保护电阻，从而能够较佳地对整流电路进行保护。

附图说明

图1为实施例1中一种避雷器在线监测电路的示意图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。

实施例1

如图1所示，本实施例中提供了一种避雷器在线监测电路，其包括放电间隙、整流电路、计数电路、分析电路、微处理器、储存器、显示器和通信电路。放电间隙与避雷器串联连接后通过接地电路接地，整流电路的两个输入端分别接在放电间隙的两端，整流电路的输出端接有计数电路和分析电路，分析电路用于对经整流电路整流后的避雷器漏电流进行分析以得出阻性电流数据并发送给微处理器，计数电路用于对雷击次数数据进行采集并发送给微处理器，储存器和显示器分别用于对阻性电流数据和雷击次数数据进行储存和显示。

本实施例中，分析电路包括A/D转换电路、选择电路、补偿分析电路和谐波分析电路；A/D转换电路用于将经整流电路整流后的避雷器漏电流转换为漏电流数字信号并发送给选择电路；选择电路用于分析漏电流数字信号中的谐波成分，并在谐波成分高于预设门限值时启动补偿分析电路否则启动谐波分析电路；补偿分析电路用于在谐波成分高于预设门限值时分析得出阻性电流数据并发送给微处理器，谐波分析电路用于在谐波成分不高于预设门限值时分析得出阻性电流数据并发送给微处理器。其中，补偿分析电路采用已知的容性电流补偿分析法，谐波分析电路采用已知的谐波分析法。

本实施例中，计数电路包括与整流电路连接的电磁线圈和与微处理器连接的电磁计数器，电磁线圈在避雷器遭受雷击时，电磁线圈内流过瞬时大电流，从而能够产生足够大的磁力以驱动电磁计数器。

本实施例中，微处理器能够通过通信电路与设于远处的中央控制室进行数据交互，从而使得通过中央控制室能够实现对避雷器的远程在线监测。另外，通信电路构成使得微处理器与中央控制室间的数据传输方式为并行数据传输方式，从而使得微处理器能够较佳地将阻性电流数据和雷击次数数据上传给中央控制室。

本实施例中，整流电路采用双二极管桥式整流电路，整流电路的输出端并联有滤波电容，整流电路接地端串联有保护电阻。

实施例2

本实施例也提供了一种避雷器在线监测电路，其与实施例1的不同之处在于：分析电路还包括电流传感器，电流传感器用于对经整流电路整流后的避雷器漏电流进行采集，A/D转换电路用于对电流传感器采集的电流信号进行转换。

本实施例中，避免了A/D转换电路直接对经整流电路整流后的避雷器漏电流进行处理，通过电流传感器能够降低A/D转换电路的工作电流，保证了设备的安全性。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.避雷器在线监测电路，其特征在于：包括串接于避雷器与地面间的放电间隙以及输入端并联在放电间隙两端的整流电路，整流电路输出端连接有分析电路和计数电路；分析电路和计数电路同时与一微处理器连接，微处理器处连接有储存器和显示器；分析电路用于对经整流电路整流后的避雷器漏电流进行分析以得出阻性电流数据并发送给微处理器，计数电路用于对雷击次数数据进行采集并发送给微处理器；储存器用于对阻性电流数据和雷击次数数据进行储存，显示器用于对阻性电流数据和雷击次数数据进行显示。

2.根据权利要求1所述的避雷器在线监测电路，其特征在于：分析电路包括A/D转换电路、选择电路、补偿分析电路和谐波分析电路；A/D转换电路用于将经整流电路整流后的避雷器漏电流转换为漏电流数字信号并发送给选择电路；选择电路用于分析漏电流数字信号中的谐波成分，并在谐波成分高于预设门限值时启动补偿分析电路，否则启动谐波分析电路；补偿分析电路和谐波分析电路均用于分析得出阻性电流数据并发送给微处理器。

3.根据权利要求1所述的避雷器在线监测电路，其特征在于：计数电路包括与整流电路连接的电磁线圈和与微处理器连接的电磁计数器，电磁线圈用于驱动电磁计数器。

4.根据权利要求1～3中任一所述的避雷器在线监测电路，其特征在于：还包括与微处理器连接的通信电路，通信电路用于将阻性电流数据和雷击次数数据上传给外设设备。

5.根据权利要求1所述的避雷器在线监测电路，其特征在于：整流电路包括双二极管桥式整流电路。

6.根据权利要求5所述的避雷器在线监测电路，其特征在于：整流电路的输出端并联有滤波电容。

7.根据权利要求6所述的避雷器在线监测电路，其特征在于：整流电路的输入端串联有保护电阻。