CN209117754U - 一种输电线路智能雷电监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输电线路智能雷电监测系统，包括与杆塔一一对应设置的电流采集机构、第一通讯模块、设置于现场的子控制器、第二通讯模块、中央处理器、服务器和显示屏；电流采集机构包括用于采集避雷器接地线电流第一电流传感器和用于采集避雷针中雷电流的第二电流传感器，第一电流传感器和第二电流传感器均通过第一通讯模块连接子控制器，子控制器通过第二通讯模块连接中央处理器，中央处理器与服务器、显示屏相连接。本实用新型能够对避雷针和避雷器的状态进行监测，使得工作人员及时得知避雷针和避雷器接地状态是否正常、是否发生雷击、雷击的幅值、次数等有效信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及监测系统技术领域，尤其涉及一种输电线路智能雷电监测系统。
背景技术
目前，每年的雷暴天气给工业、民用、国防等部门带来极大的潜在威胁。尤其电力系统，极易遭遇雷电入侵。
比如一条500KV的输配电线路（其他线路及变电站等均有同样问题），行程跨越几个省，从大漠到山川，线路的某一位置一旦遭遇雷电入侵，整个雷电防护系统就发挥至关重要的作用。而高压架空输电线路的雷击跳闸故障是影响电网安全供电的一个难题。当今雷害事故几乎占线路全部跳闸事故1/3 或更多，因此掌握各地区雷害现状，并基于现有防雷的整体方案，采取有效的线路智能化防雷保护措施，是确保电网安全可靠运行的重中之重。
雷击时间由于其极高的电压幅值和不可预测性，极大的威胁输电线路的运行安全。
现有的输电线路中，安装有避雷针和避雷器对输电电路进行雷击防护，避雷器通常采用氧化锌避雷器。
然而，现有的输电线路中，并未对对避雷针和避雷器的状态进行监测，这就导致工作人员不能及时、便捷的得知避雷针和避雷器是否仍然正常工作、以及是否发生雷击、雷击的幅值、次数均未进行有效记录，输电线路的长期防雷维护缺乏基础。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种输电线路智能雷电监测系统，能够对避雷针和避雷器的状态进行监测，使得工作人员及时得知避雷针和避雷器接地状态是否正常、是否发生雷击、雷击的幅值、次数等有效信息。
本实用新型采用的技术方案为：
一种输电线路智能雷电监测系统包括与杆塔一一对应设置的电流采集机构、第一通讯模块、设置于现场的子控制器、第二通讯模块、设置于地区局监控中心的中央处理器、用于储存信息的服务器和显示数据的显示屏；
所述的电流采集机构包括用于采集避雷器接地线电流第一电流传感器和用于采集避雷针中雷电流的第二电流传感器，所述的第一电流传感器和第二电流传感器均通过第一通讯模块连接子控制器，所述的子控制器的输出端通过第二通讯模块连接中央处理器的输入端，所述的中央处理器与服务器相连接，所述的中央处理器与显示屏相连接。
所述的第一通讯模块采用Zigbee通讯模块。
所述的第二通讯模块采用GPRS通讯模块或GSM通讯模块。
所述的电流采集机构还包括用于采集浪涌保护器接地线电流的第三电流传感器，所述的第三电流传感器和通过第一通讯模块连接子控制器。
还包括终端和第三通讯模块，所述的第三通讯模块为无线通讯模块，所述的终端通过第三通讯模块与服务器相连接。
所述的终端为平板或手机。
所述的服务器为云端服务器。
本实用新型通过第一电流传感器和第二电流传感器采集避雷器接地线电流和避雷针中的雷电流信息，第一电流传感器和第二电流传感器将采集的信号传输至中央处理器中，中央处理器进行处理后得出电流值和雷击次数，并将遭遇雷击的杆塔信息、避雷器接地线、避雷针接地线中通过的电流值显示在显示屏上以及储存于服务器中，从而使得在地区局监控中心的工作人员立即发现遭遇雷击的杆塔的信息和所遭受的雷害的程度，从而立即采取相应措施进行输电线路检修、维护。
进一步的，设置第三电流传感器采集浪涌保护器的接地线电流信息，并将其发送至中央处理器中，采集了更多的输电线路的雷电防护参数，对于输电线路雷击故障的判断依据更加全面。
更进一步的，服务器通过第三通讯模块将遭遇雷击的杆塔信息、避雷器接地线、避雷针和浪涌保护器接地线中通过的电流值发送至工作人员的平板或手机中，更加及时的且远程的向工作人员报告遭遇雷击的杆塔的信息和其所遭受的雷害的程度，防止因地区局监控中心中无值班人员时不能及时对遭遇雷击的杆塔进行检修维护，进一步的提升检修效率。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括与杆塔一一对应设置的电流采集机构、第一通讯模块、设置于现场的子控制器、第二通讯模块、设置于地区局监控中心的中央处理器、用于储存信息的服务器和显示数据的显示屏；将在一定区域中的杆塔划分为一个区域，一个子控制器与该区域中所有杆塔上的电流采集机构相对应。
所述的电流采集机构包括用于采集避雷器接地线电流第一电流传感器、用于采集避雷针中雷电流的第二电流传感器和用于采集浪涌保护器接地线电流的第三电流传感器，所述的第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器均通过第一通讯模块连接子控制器，所述的子控制器的输出端通过第二通讯模块连接中央处理器的输入端，所述的中央处理器与服务器相连接，所述的中央处理器与显示屏相连接。
本实施例中，所述的第一电流传感器和第三电流传感器可采用零磁通电流传感器，所述的第二电流传感器可采用罗氏线圈传感器。
所述的第一通讯模块采用Zigbee通讯模块，Zigbee通讯技术具有近距离、低复杂度、自组织、低功耗等特点，既能够满足电流采集机构与子控制器之间的现场信息传输，也保证了监测系统的成本。
所述的第二通讯模块采用GPRS通讯模块或GSM通讯模块，也可利用 CDMA通讯技术或NB-iot通讯技术实现子控制器与中央处理器之间信息的传输。设置于现场的子处理器与设置于地区局监控中心的中央处理器之间距离传输，需要设置GPRS通讯模块或GSM通讯模块等远程无线传输模块才能够实现。
所述的输电线路智能雷电监测系统，还包括终端和第三通讯模块，所述的第三通讯模块为无线通讯模块，所述的终端通过第三通讯模块与服务器相连接。所述的终端为平板或手机。所述的第三通讯模块可以采用GPRS通讯模块、WiFi网络等等。
终端和第三通讯模块的设置，更加及时的提醒了工作人员输电线路中避雷针、防雷器和浪涌保护器遇到雷击，便于工作人员及时发现雷击情况并跟踪检测、处理，对保证电网安全更具意义。
所述的服务器为云端服务器，云端服务器简单高效，可独立提供计算、存储、在线备份、托管、带宽等互联网基础设施服务。
本实用新型的工作原理及过程如下所示：
正常情况下，避雷器接地线、避雷针和浪涌保护器接地线均无电流通过，当输电线路受到雷击时，避雷器接地线、避雷针和浪涌保护器接地线中均有电流通过。第一电流传感器采集避雷器接地线中的电流信号，第二电流传感器采集避雷针中的雷电流信号，第三电流传感器采集浪涌保护器接地线电流的电流信号，第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器通过Zigbee通讯模块将采集的电流信号分别传输至子控制器中，子控制器中储存有该子控制器所对应的杆塔信息，所述的杆塔信息包括杆塔位置、编号信息，子控制器接收到第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的信号后，判断是哪个杆塔上的输电线路发生了雷击，并将遭遇雷击的杆塔信息以及第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器信息，通过第二通讯模块远程输送至中央处理器中，中央处理器将第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器采集的电流信号转换为电流值，并通过中央处理器中的计数器进行累计。
中央处理器将遭遇雷击的杆塔信息、避雷器接地线、避雷针和浪涌保护器接地线中通过的电流值储存于服务器中。
中央处理器将遭遇雷击的杆塔信息、避雷器接地线、避雷针和浪涌保护器接地线中通过的电流值显示在显示屏上，从而使得在地区局监控中心的工作人员立即发现遭遇雷击的杆塔的信息和所遭受的雷害的程度，从而立即采取相应措施进行输电线路检修、维护。
服务器将遭遇雷击的杆塔信息、避雷器接地线、避雷针和浪涌保护器接地线中通过的电流值发送至工作人员的平板或手机中，更加及时的且远程的向工作人员报告遭遇雷击的杆塔的信息和其所遭受的雷害的程度，防止因地区局监控中心中无值班人员时不能及时对遭遇雷击的杆塔进行检修维护，进一步的提升检修效率。
工作人员利用终端查询服务器中储存的遭遇雷击的杆塔信息、避雷器接地线、避雷针和浪涌保护器接地线中通过的电流值，以及累积的累积次数，对这些参数的分析，有利于诊断避雷器接地、避雷针接地和浪涌保护器接地的状态，及时判断输电线路故障并提出事故预警方案，便于及时采取更换、清扫、整改等措施，提升了输电线路雷击状态检修的技术手段，降低输电线路事故发生的可能性，有效提高输电线路运行安全可靠性。
Claims (7)
1.一种输电线路智能雷电监测系统，其特征在于：包括与杆塔一一对应设置的电流采集机构、第一通讯模块、设置于现场的子控制器、第二通讯模块、设置于地区局监控中心的中央处理器、用于储存信息的服务器和显示数据的显示屏；
所述的电流采集机构包括用于采集避雷器接地线电流第一电流传感器和用于采集避雷针中雷电流的第二电流传感器，所述的第一电流传感器和第二电流传感器均通过第一通讯模块连接子控制器，所述的子控制器的输出端通过第二通讯模块连接中央处理器的输入端，所述的中央处理器与服务器相连接，所述的中央处理器与显示屏相连接。
2.根据权利要求1所述的输电线路智能雷电监测系统，其特征在于：所述的第一通讯模块采用Zigbee通讯模块。
3.根据权利要求1或2所述的输电线路智能雷电监测系统，其特征在于：所述的第二通讯模块采用GPRS通讯模块或GSM通讯模块。
4.根据权利要求3所述的输电线路智能雷电监测系统，其特征在于：所述的电流采集机构还包括用于采集浪涌保护器接地线电流的第三电流传感器，所述的第三电流传感器和通过第一通讯模块连接子控制器。
5.根据权利要求4所述的输电线路智能雷电监测系统，其特征在于：还包括终端和第三通讯模块，所述的第三通讯模块为无线通讯模块，所述的终端通过第三通讯模块与服务器相连接。
6.根据权利要求5所述的输电线路智能雷电监测系统，其特征在于：所述的终端为平板或手机。
7.根据权利要求1所述的输电线路智能雷电监测系统，其特征在于：所述的服务器为云端服务器。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN110441655A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-12 | 中广核玉溪元江风力发电有限公司 | 一种风电场集电线路雷击接地故障监测系统 |
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