CN207965007U - 一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，包括接线端子、端口保护及滤波单元、电流转电压信号放大单元、A/D采样单元、快速傅里叶变换计算单元、数据分析单元、逻辑控制CPU、智能显示终端、数据存储单元和数据上传服务器接口。本装置能够准确反映三相避雷器组中故障避雷器，但是在测量中却不需要引入电压参考量，更具方便性和实用性，是一种具象化可实现的电力交流避雷器带电监测方案。
Description
技术领域
本实用新型涉及带电测量领域，更具体地，涉及一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置。
背景技术
金属氧化物避雷器是一种重要的过电压保护装置，是电力系统安全运行的有力保障。例如，氧化锌避雷器由于其具有优良的非线性和大通流容量等优点，在电网中广泛应用。在三相交流系统中，A、B、C三相各一支，组成氧化锌避雷器组。氧化锌等金属氧化物避雷器在运行时会出现内部绝缘受潮及阀片老化等缺陷，影响电力安全生产，需要定期进行预防性试验，确定其工作状态是否良好。
目前的氧化锌避雷器预防性试验常常需要在停电情况下进行，随着大容量大规模电厂的建设，以及高压、超高压输电线和变电站的数目日益增多，电力系统中氧化锌避雷器数量逐渐增多，停电检修工作量越来越大。而随着国民经济的不断发展，对供电可靠性的要求越来越高，停电检修越来越难以执行，带电测试的发展势在必行。而且，氧化锌避雷器带电测试，避免了通常预试工作中试验周期间隔时间长，预试试验施加电压较低，试验条件与运行状态相差较大的缺点。避雷器带电测试是避雷器运行检修的发展趋势。
目前避雷器带电测试主要基于系统电压和泄漏电流两个因素。主要是测量避雷器泄漏电流和对应相的电压，计算容性分量、阻性分量，然后判断氧化锌避雷器状态。已知的具体做法一般是从氧化锌避雷器接地引线处测量泄漏电流，从系统电压互感器的计量端子取得电压信号，或者获取检修电源电压作为电压信号，进行测量和计算。
就目前的技术方法和装置来说，泄漏电流的测量相对容易，但是系统电压信号的准确获取一直是一个难题，因为对于三相交流系统，A、B、C相存在相间干扰，A、B、C中任意一相的泄漏电流都会存在其他两相空间耦合过来的容性电流，使用单一本相电压值来计算的阻性电流和容性电流会存在偏差；同时直接从电压互感器取系统电压信号时存在一定风险。因此，现有的带电测量方法及装置有一定的不准确性，同时测量方式比较复杂。
发明内容
本实用新型的目的是解决上述一个或多个缺陷，设计一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，包括接线端子、端口保护及滤波单元、电流转电压信号放大单元、A/D采样单元、快速傅里叶变换计算单元、数据分析单元、逻辑控制CPU、智能显示终端、数据存储单元和数据上传服务器接口；
其中接线端子的输入端接入三相避雷器和地网，输出端与端口保护与滤波单元的输入端电连接；端口保护与滤波单元的输出端与电流转电压信号放大单元的输入端电连接；电流转电压信号放大单元的输出端与A/D采样单元的输入端电连接；A/D采样单元的输出端与快速傅里叶变换计算单元的输入端电连接；快速傅里叶变换计算单元的输出端与数据分析单元的输入端电连接；
数据分析单元与逻辑控制CPU进行数据交互；
逻辑控制CPU与智能显示终端进行数据交互；
数据分析单元与数据存储单元进行数据交互；
数据存储单元的输出端与逻辑控制CPU的输入端电连接，与数据上传服务器接口的输入端电连接；
逻辑控制CPU将信号传输至A/D采样单元、数据存储单元、数据上传服务器接口和智能显示终端。
优选的是，所述接线端子数量为4个并且使用不同的颜色进行区分，并分别编号1、2、3、4；其中1、2、3号端子分别接入三相避雷器的低压端，4号端子接入避雷器所在的地网或接地线。
优选的是，所述A/D采样单元包括16bbit，200KHZ采样精度的采样芯片，该芯片在进行采样时采样抖动控制在1μs以内。
优选的是，所述逻辑控制CPU包括单片机。
优选的是，所述数据上传服务器接口为设置无线WIFI接口的服务器接口，通过无线WIFI连接的形式与服务器进行连接。
优选的是，所述智能交互操作终端包括彩色液晶屏幕和触摸屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本实用新型是一种避雷器运行状态的带电检测设备，可以对避雷器泄漏电流进行带电测量，无需停电，不影响供电的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的功能单元原理图；
图2为本实用新型接线端子的接线示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，请参考图1，包括接线端子、端口保护及滤波单元、电流转电压信号放大单元、A/D采样单元、快速傅里叶变换计算单元、数据分析单元、逻辑控制CPU、智能显示终端、数据存储单元和数据上传服务器接口；
其中接线端子的输入端接入三相避雷器和地网，输出端与端口保护与滤波单元的输入端电连接；端口保护与滤波单元的输出端与电流转电压信号放大单元的输入端电连接；电流转电压信号放大单元的输出端与A/D采样单元的输入端电连接；A/D采样单元的输出端与快速傅里叶变换计算单元的输入端电连接；快速傅里叶变换计算单元的输出端与数据分析单元的输入端电连接；
数据分析单元与逻辑控制CPU进行数据交互；
逻辑控制CPU与智能显示终端进行数据交互；
数据分析单元与数据存储单元进行数据交互；
数据存储单元的输出端与逻辑控制CPU的输入端电连接，与数据上传服务器接口的输入端电连接；
逻辑控制CPU将信号传输至A/D采样单元、数据存储单元、数据上传服务器接口和智能显示终端。
本实施例中，所述接线端子数量为4个并且使用不同的颜色进行区分，并分别编号1、2、3、4；其中1、2、3号端子分别接入三相避雷器的低压端，4号端子接入避雷器所在的地网或接地线，请参考图2.
本实施例中，所述A/D采样单元包括16bbit，200KHZ采样精度的采样芯片，该芯片在进行采样时采样抖动控制在1μs以内。
本实施例中，所述逻辑控制CPU包括单片机。
本实施例中，所述数据上传服务器接口为设置无线WIFI接口的服务器接口，通过无线WIFI连接的形式与服务器进行连接。
本实施例中，所述智能交互操作终端包括彩色液晶屏幕和触摸屏。
接线端子取得A、B、C三相避雷器的泄漏电流信号，通过端口保护及滤波单元后，由电流转电压信号放大单元将三相避雷器的电流信号转变成电压信号，再由A/D采样单元将模拟的电压信号转变为数字电压信号，通过快速傅里叶(FFT)变换计算单元计算得到数字电压信号的时域特性，接下来由数据分析单元计算分析得到三相避雷器泄漏电流的两相之间的相位差，并将波形信息和相位差计算结果写入数据存储单元。逻辑控制CPU对A/D采样单元、数据分析单元、数据存储单元、智能交互操作终端、数据上传服务器接口五个功能单元通过指令集进行时序逻辑动作控制。测试所得的泄漏电流相位差等信息可显示在智能交互操作终端上。数据分析单元还可通过逻辑控制CPU发布指令来调取前后几次测试所得的泄漏电流相位差计算结果，并自动判断三相避雷器中哪一相避雷器存在故障。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，其特征在于，包括接线端子、端口保护及滤波单元、电流转电压信号放大单元、A/D采样单元、快速傅里叶变换计算单元、数据分析单元、逻辑控制CPU、智能显示终端、数据存储单元和数据上传服务器接口；
其中接线端子的输入端接入三相避雷器和地网，输出端与端口保护与滤波单元的输入端电连接；端口保护与滤波单元的输出端与电流转电压信号放大单元的输入端电连接；电流转电压信号放大单元的输出端与A/D采样单元的输入端电连接；A/D采样单元的输出端与快速傅里叶变换计算单元的输入端电连接；快速傅里叶变换计算单元的输出端与数据分析单元的输入端电连接；
数据分析单元与逻辑控制CPU进行数据交互；
逻辑控制CPU与智能显示终端进行数据交互；
数据分析单元与数据存储单元进行数据交互；
数据存储单元的输出端与逻辑控制CPU的输入端电连接，与数据上传服务器接口的输入端电连接；
逻辑控制CPU将信号传输至A/D采样单元、数据存储单元、数据上传服务器接口和智能显示终端。
2.根据权利要求1所述的一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，其特征在于，所述接线端子数量为4个并且使用不同的颜色进行区分，并分别编号1、2、3、4；其中1、2、3号端子分别接入三相避雷器的低压端，4号端子接入避雷器所在的地网或接地线。
3.根据权利要求1所述的一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，其特征在于，所述A/D采样单元包括16bbit，200KHZ采样精度的采样芯片，该芯片在进行采样时采样抖动控制在1μs以内。
4.根据权利要求1所述的一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，其特征在于，所述逻辑控制CPU包括单片机。
5.根据权利要求1所述的一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，其特征在于，所述数据上传服务器接口为设置无线WIFI接口的服务器接口，通过无线WIFI连接的形式与服务器进行连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置，其特征在于，所述智能交互操作终端包括彩色液晶屏幕和触摸屏。
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| CN201820493062.4U CN207965007U (zh) | 2018-04-08 | 2018-04-08 | 一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置 |
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| CN108333455A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-07-27 | 广东电网有限责任公司 | 一种用于三相交流金属氧化物避雷器组的带电检测装置 |
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