CN207780137U - 一种开关柜氧化锌避雷器监测装置 - Google Patents

Abstract

一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，包括氧化锌避雷器、电流检测单元及电压检测单元；所述电流检测单元包括漏电流传感器及冲击大电流传感器，所述漏电流传感器及冲击大电流传感器与电流采集模块连接，电流采集模块与第一控制器连接；所述漏电流传感器及冲击大电流传感器为穿心式电流互感器，连接于氧化锌避雷器的接地端；本实用新型提供一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，通过安装在每组氧化锌避雷器接地线上的泄漏电流和冲击大电流传感器，对氧化锌避雷器的工频泄露电流、雷击动作电流进行峰值和次数取样；信息经过转换、处理后发送至PC机，由无线通讯网络完成数据远传。

Description

一种开关柜氧化锌避雷器监测装置

技术领域

本实用新型涉及电气设备监控技术领域，特别是一种开关柜氧化锌避雷器监测装置。

背景技术

高压开关柜是输配电系统中的重要设备，承担着开断和关合电力线路、监测运行电量数据等重要作用。 每到夏季雷电增多，雷电沿线路侵入高低压开关柜的过电压波，能够对设备的绝缘造成极大的危害，因此，金属氧化物避雷器以其优异的技术性能取代了其它类型的避雷器，成为电力系统的主要保护设备,主要用于防护雷电过电压和操作过电压，是保证电力系统安全运行的重要设备之一，在高压开关柜中使用数量很多。然而氧化锌避雷器取消了串联间隙，长期系通过压承受工频电压，因此其内部阀片容易出现老化劣化的现象，而外部环境因素如潮湿、污秽、过电压、结构不良等会加速老化现象，从而导致事故。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，对氧化锌避雷器的工作状态进行监测。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，包括氧化锌避雷器、电流检测单元及电压检测单元；

所述电流检测单元包括漏电流传感器及冲击大电流传感器，所述漏电流传感器及冲击大电流传感器与电流采集模块连接，电流采集模块与第一控制器连接；所述漏电流传感器及冲击大电流传感器为穿心式电流互感器，连接于氧化锌避雷器的接地端；

所述电压检测单元包括用于采集与氧化锌避雷器并联的电压互感器二次端子处电压信号的电压采集模块，电压采集模块与第二控制器连接；

所述第一控制器及第二控制器均与PC机连接。

优选的，所述第一控制器与第一ZigBee无线通信模块连接，所述第二控制器与第二ZigBee无线通信模块连接，第一ZigBee无线通信模块及第二ZigBee无线通信模块均与第三ZigBee无线通信模块无线连接，第三ZigBee无线通信模块通过RS485通信接口与PC机连接。

优选的，所述漏电流传感器及冲击大电流传感器均采用穿心式电流互感器。

优选的，所述氧化锌避雷器最底层一片伞裙的上表面设有泄漏屏蔽线圈，泄漏屏蔽线圈的下端与氧化锌避雷器的接地线共同接地。

优选的，所述第一控制器还与GPS模块及温度传感模块连接。

优选的，所述PC机还通过GPRS模块与远程监控中心无线连接。

优选的，所述PC机还通过GSM模块与手机无线连接。

本实用新型提供一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，通过安装在每组氧化锌避雷器接地线上的泄漏电流和冲击大电流传感器，对氧化锌避雷器的工频泄露电流、雷击动作电流进行峰值和次数取样；信息经过转换、处理后发送至PC机，由无线通讯网络完成数据远传。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：氧化锌避雷器1，漏电流传感器2，冲击大电流传感器3，电流采集模块4，第一控制器5，电压采集模块6，第二控制器7，第一ZigBee无线通信模块8，第二ZigBee无线通信模块9，第三ZigBee无线通信模块10，PC机11，通过GPRS模块12，远程监控中心13，GSM模块14，手机15，泄漏屏蔽线圈16，GPS模块17，温度传感模块18。

具体实施方式

如图1所示，一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，包括氧化锌避雷器1、电流检测单元及电压检测单元；

所述电流检测单元包括漏电流传感器2及冲击大电流传感器3，所述漏电流传感器2及冲击大电流传感器3与电流采集模块4连接，电流采集模块4与第一控制器5连接；所述漏电流传感器2及冲击大电流传感器3为穿心式电流互感器，连接于氧化锌避雷器1的接地端；

所述电压检测单元包括用于采集与氧化锌避雷器并联的电压互感器二次端子处电压信号的电压采集模块6，电压采集模块6与第二控制器7连接；

所述第一控制器5及第二控制器7均与PC机连接。所述第一控制器5及第二控制器7均采用STM32F407单片机。

所述电流检测单元可设有多个，安装在每个氧化锌避雷器上，过安装在每组氧化锌避雷器接地线上的泄漏电流和冲击大电流传感器，对氧化锌避雷器的工频泄露电流、雷击动作电流进行峰值和次数取样。并传递至PC及进行现场显示及数据分析、存储。系统与被监测氧化锌避雷器的一次回路无直接电气连接，不影响安全运行，结构简单，便于施工和维护。

优选的，所述第一控制器5与第一ZigBee无线通信模块8连接，所述第二控制器与第二ZigBee无线通信模块9连接，第一ZigBee无线通信模块8及第二ZigBee无线通信模块9均与第三ZigBee无线通信模块10无线连接，第三ZigBee无线通信模块10通过RS485通信接口与PC机11连接。采用ZigBee无线通信技术，组网方便，功耗低，省去了连线的麻烦，每个电流检测单元作为一个单独的整体，便于维修、更换。所述ZigBee无线通信模块采用CC2530芯片。

优选的，所述漏电流传感器2及冲击大电流传感器3均采用穿心式电流互感器。

优选的，所述氧化锌避雷器1最底层一片伞裙的上表面设有泄漏屏蔽线圈16，泄漏屏蔽线圈的下端与氧化锌避雷器1的接地线共同接地。泄漏屏蔽线圈16使避雷器表面的泄漏电流不从漏电流传感器2及冲击大电流传感器3流过，从而避免了避雷器表面泄漏电流对计算结果的影响。

优选的，所述第一控制器5还与GPS模块17及温度传感模块18连接。GPS模块用于检测避雷器的位置信息，工作人员可通过位置信息迅速查找出存在异常的避雷器；温度传感模块用于检测氧化锌避雷器工作的环境温度信息。

优选的，所述PC机11还通过GPRS模块12与远程监控中心13无线连接。PC机将检测到底信息通过GPRS模块12回传至远程监控中心13。

优选的，所述PC机11还通过GSM模块14与手机15无线连接。当发生监测异常时，PC机通过GSM模块14向工作人员的手机发出通知。

采用上述结构，可实时采集流过开关柜避雷器接地线的电流，实时计算避雷器的全电流、阻性电流，统计动作次数，并将数据通过无线传输方式传送到运维人员的上位机上，并能提供告警信息。电流检测单元主要完成氧化锌避雷器阻性泄漏电流大小的检测，MOA的全泄漏电流信号经过漏电流传感器2的采集经过滤波和放大和I/V转换，转换后的与电流值成比例关系的电压信号送给AD转换器将连续的电信号离散化；电压采集模采集的电压信号与电流信号进行比较得出相位差值，通过计算得出阻性泄漏电流的大小，雷击时把过压脉冲信号送给微处理器进行采集，进行累加计算，最后将阻性泄漏电流的大小和雷击数计算结果由PC机显示出来，并将结果通过GPRS模块传输到监测的终端。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，其特征在于：包括氧化锌避雷器（1）、电流检测单元及电压检测单元；

所述电流检测单元包括漏电流传感器（2）及冲击大电流传感器（3），所述漏电流传感器（2）及冲击大电流传感器（3）与电流采集模块（4）连接，电流采集模块（4）与第一控制器（5）连接；所述漏电流传感器（2）及冲击大电流传感器（3）为穿心式电流互感器，连接于氧化锌避雷器（1）的接地端；

所述电压检测单元包括用于采集与氧化锌避雷器并联的电压互感器二次端子处电压信号的电压采集模块（6），电压采集模块（6）与第二控制器（7）连接；

所述第一控制器（5）及第二控制器（7）均与PC机连接。

2.根据权利要求1所述一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，其特征在于：所述第一控制器（5）与第一ZigBee无线通信模块（8）连接，所述第二控制器与第二ZigBee无线通信模块（9）连接，第一ZigBee无线通信模块（8）及第二ZigBee无线通信模块（9）均与第三ZigBee无线通信模块（10）无线连接，第三ZigBee无线通信模块（10）通过RS485通信接口与PC机（11）连接。

3.根据权利要求1所述一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，其特征在于：所述漏电流传感器（2）及冲击大电流传感器（3）均采用穿心式电流互感器。

4.根据权利要求1所述一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，其特征在于：所述氧化锌避雷器（1）最底层一片伞裙的上表面设有泄漏屏蔽线圈（16），泄漏屏蔽线圈的下端与氧化锌避雷器（1）的接地线共同接地。

5.根据权利要求1所述一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，其特征在于：所述第一控制器（5）还与GPS模块（17）及温度传感模块（18）连接。

6.根据权利要求1所述一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，其特征在于：所述PC机（11）还通过GPRS模块（12）与远程监控中心（13）无线连接。

7.根据权利要求1所述一种开关柜氧化锌避雷器监测装置，其特征在于：所述PC机（11）还通过GSM模块（14）与手机（15）无线连接。