CN205038283U - 一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，包括无线基站、泄漏电流采集单元、参考电压采集单元、操作终端，所述操作终端通过无线局域网分别与所述泄漏电流采集单元、所述参考电压采集单元进行通信连接，所述无线基站通过移动无线网络外接GPS/BD卫星，所述无线基站与所述GPS/BD卫星通过移动无线网络分别与所述泄漏电流采集单元、所述参考电压采集单元相连接。本实用新型可以一次性检测多条线路甚至变电站全站的氧化锌避雷器工况，具有体积小、线缆配件少的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，属于智能输变电技术领域。
背景技术
金属氧化物避雷器MOA是世界公认的当代最先进防雷电器。由于氧化锌避雷器长期承受系统电压、过电压、污秽和内部受潮等因素影响，使其绝缘性能下降，非线性特性失效，造成MOA老化，甚至爆炸，不但造成巨大的经济损失，而且严重威胁到电网的安全运行。因此，对避雷器的绝缘性能进行试验，可以及早发现和排除故障，防止事故的发生。
氧化锌避雷器主要通过带电检测运行电压下的交流泄漏电流和离线检测来综合判断其运行特性。传统的氧化锌避雷器带电检测仪器的电压传感器和电流传感器之间通过有线连接，在电压采集点离被测避雷器比较远的情况下，只能通过加长线缆或者更换电压采集点解决，不仅容易耦合和叠加更多干扰，而且给现场人员增加了工作量、复杂度和操作风险，一些仪器通过在电压传感器和电流传感器之间采用射频点对点或GPRS低速无线传输数据，但三相避雷器泄漏电流的采集还是需要3组测量线缆连接到各个避雷器进行测量，并没有实现完全的无线化。此外，目前的氧化锌避雷器测试仪普遍体积较大、线缆和配件众多，一套仪器一次只能对同线路的3个避雷器进行检测。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服传统的氧化锌避雷器带电检测仪体积大、线缆配件众多、不具备完全无线化、一次只能测同线路3个避雷器的缺点和不足，提供一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置。
本实用新型采用如下技术方案：一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，包括无线基站、泄漏电流采集单元、参考电压采集单元、操作终端，所述操作终端通过无线局域网分别与所述泄漏电流采集单元、所述参考电压采集单元进行通信连接，所述无线基站通过移动无线网络外接GPS/BD卫星，所述无线基站与所述GPS/BD卫星通过移动无线网络分别与所述泄漏电流采集单元、所述参考电压采集单元相连接。
优选地，所述无线基站包括无线网络接入模块、射频无线授时主站、电池，所述无线网络接入模块用来提供可视距1km以上的无线局域网络覆盖；所述射频无线授时主站包括射频无线同步授时模块、射频无线时钟授时模块，所述射频无线同步授时模块通过GPS/BD卫星获得精确时钟，所述射频无线同步授时模块内置高精度守时模块，即使与同步GPS/BD卫星失联，也能保证时钟同步网络继续运行；所述射频无线时钟授时模块用来将时间信息转换为射频波段的数字信号发出，提供500m以上的室内外射频无线时钟授时网络覆盖；所述电池用来给无线基站供电。
优选地，所述泄漏电流采集单元包括电流互感器、调理电路、AD、CPU、GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块、无线网卡、天线、显示屏和电池；所述电流互感器与所述调理电路相连接，所述调理电路与所述AD相连接，所述AD与所述CPU相连接，所述CPU与所述无线网卡相连接，所述无线网卡连入无线局域网，所述GPS/BD时钟授时模块、所述射频时钟同步模块分别与所述CPU相连接；所述调理电路用来调节电流信号，所述电池用来给所述泄漏电流采集单元供电。
优选地，所述泄漏电流采集单元最多可达250个，每3个所述泄漏电流采集单元归为一组，每一组所述泄漏电流采集单元具备独立的组ID，每个所述泄漏电流采集单元具备独立的单元ID号和网络IP；每一组所述泄漏电流采集单元可对A、B、C3相避雷器进行泄漏电流数据采集，每个所述泄漏电流采集单元单独对一个避雷器进行泄漏电流数据采集，所述泄漏电流数据通过所述无线网卡上传到无线局域网，所述泄漏电流采集单元之间无需线缆连接。
优选地，所述泄漏电流采集单元还设置有电子标签识别模块，所述电子标签识别模块用来在带电检测时可通过识别避雷器电子标签信息自动读取避雷器设备信息，并在上传采集的泄漏电流数据时自动上传对应的避雷器信息，实现带电检测数据的自动绑定和记录。
优选地，所述参考电压采集单元包括电压互感器、调理电路、AD、CPU、GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块、无线网卡、天线、显示屏和电池，所述电压互感器与所述调理电路相连接，所述调理电路与所述AD相连接，所述AD与所述CPU相连接，所述CPU与所述无线网卡相连接，所述无线网卡连入无线局域网，所述GPS/BD时钟授时模块、所述射频时钟同步模块分别与所述CPU相连接；所述调理电路用来调节电压信号，所述电池用来给所述参考电压采集单元供电。
优选地，所述操作终端为智能设备，所述智能设备为笔记本电脑或者手机或者平板电脑。
本实用新型所达到的有益效果：本实用新型适用于对运行中的金属氧化物避雷器定期进行运行性能检测，使用时操作者只需将参考电压采集单元接入电压互感器二次端子，将泄漏电流采集单元分别部署连接到每个避雷器相应的测量位置，开启无线基站，将操作终端开启并接入网络即可开始工作，具有体积小、线缆配件少的优点，可以一次性检测多条线路甚至变电站全站的氧化锌避雷器工况，克服了传统的氧化锌避雷器带电检测仪体积大、线缆配件众多、不具备完全无线化、一次只能测同线路3个避雷器的缺点和不足。
附图说明
图1是本实用新型的全局网络结构连接示意图。
图2是本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
图1是本实用新型的全局网络结构连接示意图，本实用新型提出一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，包括无线基站、泄漏电流采集单元、参考电压采集单元、操作终端，操作终端通过无线局域网分别与泄漏电流采集单元、参考电压采集单元进行通信连接，无线基站通过移动无线网络外接GPS/BD卫星，无线基站与GPS/BD卫星通过移动无线网络分别与泄漏电流采集单元、参考电压采集单元相连接，即无线基站、泄漏电流采集单元、参考电压采集单元通过内置GPS/BD模块获取外接GPS/BD卫星信号。
图2是本实用新型的内部结构示意图，无线基站包括无线网络接入模块、射频无线授时主站、电池，无线网络接入模块用来提供可视距1km以上的无线局域网络覆盖；射频无线授时主站包括射频无线同步授时模块、射频无线时钟授时模块，射频无线同步授时模块通过GPS/BD卫星获得精确时钟，射频无线同步授时模块内置高精度守时模块，即使与同步GPS/BD卫星失联，也能保证时钟同步网络继续运行；射频无线时钟授时模块用来将时间信息转换为射频波段的数字信号发出，提供500m以上的室内外射频无线时钟授时网络覆盖；电池用来给无线基站供电。
泄漏电流采集单元包括电流互感器、调理电路、AD、CPU、GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块、无线网卡、天线、显示屏和电池；电流互感器与调理电路相连接，调理电路与AD相连接，AD与CPU相连接，CPU与无线网卡相连接，无线网卡连入无线局域网，GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块分别与CPU相连接；调理电路用来调节电流信号，电池用来给泄漏电流采集单元供电。
泄漏电流采集单元最多可达250个，每3个泄漏电流采集单元归为一组，每一组泄漏电流采集单元具备独立的组ID，每个泄漏电流采集单元具备独立的单元ID号和网络IP；每一组泄漏电流采集单元可对A、B、C3相避雷器进行泄漏电流数据采集，每个泄漏电流采集单元单独对一个避雷器进行泄漏电流数据采集，泄漏电流数据通过无线网卡上传到无线局域网，泄漏电流采集单元之间无需线缆连接。
泄漏电流采集单元还设置有电子标签识别模块，电子标签识别模块用来在带电检测时可通过识别避雷器电子标签信息自动读取避雷器设备信息，并在上传采集的泄漏电流数据时自动上传对应的避雷器信息，实现带电检测数据的自动绑定和记录。
泄漏电流采集单元通过电流互感器和调理电路将泄漏电流信号转换成可供AD采集的电流信号，CPU受GPS/BD时钟授时模块或射频时钟同步模块的秒脉冲信号触发，产生采集时钟和相应的时序，驱动AD采集数据，同时CPU解析GPS/BD时钟授时模块或射频时钟同步模块传来的串行格式的时间信息，将数据打上时间戳并打包为特定格式数据帧，再通过无线网络上传到操作终端。
参考电压采集单元包括电压互感器、调理电路、AD、CPU、GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块、无线网卡、天线、显示屏和电池，电压互感器与调理电路相连接，调理电路与AD相连接，AD与CPU相连接，CPU与无线网卡相连接，无线网卡连入无线局域网，GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块分别与CPU相连接；调理电路用来调节电压信号，电池用来给参考电压采集单元供电。
泄漏电流采集单元和参考电压采集单元内部采用GPS/BD时钟授时模块和射频时钟同步模块双模授时的方式，在室外条件下采用精度较高的GPS/BD时钟授时模块同步，在室内无GPS/BD信号的情况下，可切换为射频时钟同步模式，由无线基站中的射频时钟授时主站在室外获取GPS/BD信号，再转换成射频信号发送给射频时钟同步模块，实现各泄漏电流采集单元与参考电压采集单元间的时钟同步。
泄漏电流采集单元和参考电压采集单元除了同步采集和直接上传数据功能外，还具备本地计算有效值、相位、谐波等电力参数的功能，计算结果打包到数据帧中上传到操作终端，操作终端根据时间戳对齐数据帧后，直接取出计算结果进行分析得到检测结果。
参考电压采集单元在系统中仅需一个，为所有的泄漏电流计算提供参考，除前端互感器与调理电路不同外，其它部分原理和工作流程与泄漏电流采集单元一样。
操作终端为智能设备，智能设备为笔记本电脑或者手机或者平板电脑，具备显示屏、触摸屏或键盘鼠标、WiFi无线设备、存储介质。
本实用新型的检测方法包括如下步骤：
SS1将无线基站放置好，开启电源；
SS2将参考电压采集单元接入电压互感器二次端子，开启电源；
SS3将泄漏电流采集单元接到被测避雷器相应位置，接线前先使用泄漏电流采集单元扫描被测避雷器电子标签读取避雷器设备信息，无电子标签时手动输入避雷器设备信息，可以一次性接多个，甚至将整个站内的避雷器全部接上，开启电源；
SS4打开操作终端，自动扫描或手动配置已连接好的泄漏电流采集单元，将泄漏电流采集单元组ID和单个泄漏电流采集单元ID与实际的避雷器对应关联起来；
SS5操作终端自动获取各泄漏电流采集单元和参考电压采集单元上传的数据并进行计算，在操作终端界面上显示检测结果，操作人员确认无误后存储、打印检测结果；
SS6试验完毕，取下参考电压采集单元和泄漏电流采集单元，将各部分装置装箱带走。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，包括无线基站、泄漏电流采集单元、参考电压采集单元、操作终端，所述操作终端通过无线局域网分别与所述泄漏电流采集单元、所述参考电压采集单元进行通信连接，所述无线基站通过移动无线网络外接GPS/BD卫星，所述无线基站与所述GPS/BD卫星通过移动无线网络分别与所述泄漏电流采集单元、所述参考电压采集单元相连接。
2.根据权利要求1所述的一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，所述无线基站包括无线网络接入模块、射频无线授时主站、电池，所述无线网络接入模块用来提供可视距1km以上的无线局域网络覆盖；所述射频无线授时主站包括射频无线同步授时模块、射频无线时钟授时模块，所述射频无线同步授时模块通过GPS/BD卫星获得精确时钟，所述射频无线同步授时模块内置高精度守时模块，即使与同步GPS/BD卫星失联，也能保证时钟同步网络继续运行；所述射频无线时钟授时模块用来将时间信息转换为射频波段的数字信号发出，提供500m以上的室内外射频无线时钟授时网络覆盖；所述电池用来给无线基站供电。
3.根据权利要求1所述的一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，所述泄漏电流采集单元包括电流互感器、调理电路、AD、CPU、GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块、无线网卡、天线、显示屏和电池；所述电流互感器与所述调理电路相连接，所述调理电路与所述AD相连接，所述AD与所述CPU相连接，所述CPU与所述无线网卡相连接，所述无线网卡连入无线局域网，所述GPS/BD时钟授时模块、所述射频时钟同步模块分别与所述CPU相连接；所述调理电路用来调节电流信号，所述电池用来给所述泄漏电流采集单元供电。
4.根据权利要求3所述的一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，所述泄漏电流采集单元最多可达250个，每3个所述泄漏电流采集单元归为一组，每一组所述泄漏电流采集单元具备独立的组ID，每个所述泄漏电流采集单元具备独立的单元ID号和网络IP；每一组所述泄漏电流采集单元可对A、B、C3相避雷器进行泄漏电流数据采集，每个所述泄漏电流采集单元单独对一个避雷器进行泄漏电流数据采集，所述泄漏电流数据通过所述无线网卡上传到无线局域网，所述泄漏电流采集单元之间无需线缆连接。
5.根据权利要求4所述的一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，所述泄漏电流采集单元还设置有电子标签识别模块，所述电子标签识别模块用来在带电检测时可通过识别避雷器电子标签信息自动读取避雷器设备信息，并在上传采集的泄漏电流数据时自动上传对应的避雷器信息，实现带电检测数据的自动绑定和记录。
6.根据权利要求1所述的一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，所述参考电压采集单元包括电压互感器、调理电路、AD、CPU、GPS/BD时钟授时模块、射频时钟同步模块、无线网卡、天线、显示屏和电池，所述电压互感器与所述调理电路相连接，所述调理电路与所述AD相连接，所述AD与所述CPU相连接，所述CPU与所述无线网卡相连接，所述无线网卡连入无线局域网，所述GPS/BD时钟授时模块、所述射频时钟同步模块分别与所述CPU相连接；所述调理电路用来调节电压信号，所述电池用来给所述参考电压采集单元供电。
7.根据权利要求1所述的一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置，其特征在于，所述操作终端为智能设备，所述智能设备为笔记本电脑或者手机或者平板电脑。
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| CN106526401A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-03-22 | 唐恩(厦门)电气有限公司 | 一种分布式避雷器在线监测系统 |
| CN106771799A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 武汉精伦电气有限公司 | 基于时钟同步的避雷器状态诊断系统 |
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