CN210572512U - 一种智能自报警避雷器在线监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能自报警避雷器在线监测器，包括外壳和设置在外壳内的处理器、与处理器连接的数据显示与报警部分以及安装在避雷器接地极线路上的取电变压器，还包括安装在避雷器接地极线路上的泄露电流测量传感器，所述泄露电流测量传感器与处理器的电流采样接口连接。本实用新型的优点是能够对避雷器泄露电流实时判断，并智能报警；对避雷器的泄露电流和动作次数实时监测并数字化显示，提高了避雷器泄露电流的监测精度；系统采用无源设计，无需外部电源，采用避雷器的泄露电流作为电源；监测器采用密封一体化设计，外壳采用不锈钢封装，前面观察窗口采用高透明玻璃，既便于观察和美观，又便于在室外使用，防止长时间运行生锈。

Description

一种智能自报警避雷器在线监测器

技术领域

本实用新型涉及一种避雷器在线监测设备，具体涉及一种智能自报警避雷器在线监测器，属于电力系统在线监测控制技术领域。

背景技术

金属氧化物避雷器(简称MOA)因其优越的保护性能、阀片以及制造工艺质量的成熟，已经在电力系统中得到广泛的使用。为了MOA和电网的安全运行，目前在现场运行中对MOA在线监测所采用的方法通常是装设普通泄漏电流表，对于这种监测方式，需要运行值班人员定时查看和记录，再根据避雷器泄漏电流表的原始记录数据开展对比工作，以判断避雷器的运行状态是否正常，记录工作量大，对比分析工作效率较低，和值班人员的工作责任心和业务水平也有很大关系。另外，由于泄漏电流表为模拟式指针表，精度和线性度都较差，对于避雷器泄漏电流的微弱变化不敏感，只能反应大的泄漏电流的变化，而一旦泄漏电流变化大时，避雷器的运行状态就会非常危险，因此这种方式也不能对避雷器的运行状态进行准确监测，更不能对避雷器进行早期故障诊断和提前报警。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种智能自报警避雷器在线监测器，能够对避雷器的运行状态进行准确监测，并对避雷器进行早期故障诊断和提前报警。

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：

一种智能自报警避雷器在线监测器，包括外壳和设置在外壳内的处理器、与处理器连接的数据显示与报警部分以及安装在避雷器接地极线路上的取电变压器，还包括安装在避雷器接地极线路上的泄露电流测量传感器，所述泄露电流测量传感器与处理器的电流采样接口连接。

本实用新型的智能自报警避雷器在线监测器能够实现MOA的实时数字式在线监测，采用避雷器泄露电流自供电技术，无需外部电源，实现对避雷器泄露电流的数字化采样和LCD实时显示，同时还能够监测避雷器的动作次数。此外，本实用新型还能够自动判断和记录避雷器运行时泄露电流的变化情况，对泄露电流发生较大变化的避雷器进行自动报警，提示检修人员尽早检修和更换。

本实用新型进一步完善的技术方案如下：

优选地，所述数据显示与报警部分由显示器和报警器组成，所述显示器、报警器分别与处理器连接。

优选地，在所述取电变电器与处理器之间连接有电源整流滤波和稳压部分。

优选地，所述电源整流滤波和稳压部分依次由低压差整流桥、滤波器A、稳压器和滤波器B组成，所述低压差整流桥连接取电变压器，所述滤波器A 连接在低压差整流桥与稳压器之间，所述稳压器经滤波器B连接处理器。

优选地，所述滤波器A主要由电容一和电感串联组成，所述滤波器B主要由电容二和电容三并联组成。

优选地，所述稳压器包括并联的稳压电路和续流二极管，所述稳压电路的1脚接滤波器A的电感和续流二极管的一端，3脚接滤波器B的电容二、电容三的输入端和续流二极管的另一端，2脚接地。

优选地，所述电容二、电容三的输出端并联后接处理器，并且所述电容二、电容三接地。

优选地，所述泄露电流测量传感器并联有取样电阻，所述取样电阻与处理器连接。

优选地，所述处理器包括单片机、A/D转换器和存储器，所述单片机的输入端与A/D转换器连接，输出端与存储器连接，所述A/D转换器与取样电阻连接。所述单片机内部具有LCD控制器和驱动报警模块，所述LCD控制器分别与两个LCD显示器连接，所述驱动报警模块与报警器连接。

优选地，所述外壳采用不锈钢密封封装结构，在所述外壳的前面设置有透明观察窗口。

本实用新型具有以下优点：

1.能够对避雷器泄露电流实时判断，并智能报警；

2.对避雷器的泄露电流和动作次数实时监测并数字化显示，提高了避雷器泄露电流的监测精度；

3.系统采用无源设计，无需外部电源，采用避雷器的泄露电流作为电源；

4.监测器采用密封一体化设计，外壳采用不锈钢封装，前面观察窗口采用高透明玻璃，既便于观察和美观，又便于在室外使用，防止长时间运行生锈。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中取电电路的原理图。

图3为本实用新型中泄露电流电路的原理图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。

本实用新型所用器件均为市购，其中泄露电流测量传感器型号为ZMT05，取电变电器型号为ZMPT105，均购自南京市择明电子有限公司。

实施例1

如图1所示，智能自报警避雷器在线监测器接地，其结构包括外壳，外壳采用不锈钢密封封装结构，在外壳的前面设置有透明玻璃制作的观察窗口。在外壳内设置有处理器、与处理器连接的数据显示与报警部分、安装在避雷器接地极线路上的取电变压器T1以及安装在避雷器接地极线路上的泄露电流测量传感器T2，泄露电流测量传感器T2与处理器的电流采样接口连接。泄露电流测量传感器T2并联有取样电阻R，取样电阻R与处理器连接。其中，数据显示与报警部分由LCD显示器和报警器组成，LCD显示器、报警器分别与处理器连接。在取电变电器T1与处理器之间连接有电源整流滤波和稳压部分。取电变压器T1直接避雷器泄漏电流为整个在线监测器系统的处理器和显示器供电，无需外部供电；处理器选用微功耗混合处理器，实现对避雷器泄露电流的采样和处理，对避雷器放电动作次数的监测以及对数据的显示，还要完成对泄露电流的实时判断和对超限的避雷器进行报警；泄露电流测量传感器T2 将避雷器泄露隔离并取样以后送给处理器进行采集处理和显示。数据显示和报警部分实现避雷器泄露电流和动作次数的实时显示，当避雷器泄露电流出现异常时及时显示报警信息。

如图2所示，电源整流滤波和稳压部分依次由低压差整流桥D1、滤波器 A、稳压器和滤波器B组成，低压差整流桥D1连接取电变压器T1，滤波器A 连接在低压差整流桥D1与稳压器之间，稳压器经滤波器B连接处理器。滤波器A主要由电容一C1和电感L1串联组成，滤波器B主要由电容二C2和电容三C3并联组成。稳压器包括并联的稳压电路MD8830和续流二极管D2，稳压电路MD8830的1脚接滤波器A的电感L1和续流二极管D2的一端，3脚接滤波器B的电容二C2、电容三C3的输入端和续流二极管D2的另一端，2脚接地,电容二C2、电容三C3的输出端并联后接处理器，并且电容二C2、电容三 C3接地。避雷器的泄露电流流经高灵敏度的取电变压器T1，将取电变压器T1 的变比设计为1:1，取电变压器T1选用高灵敏度磁芯，以提高能量传输效率。泄露电流再经过低压差整流桥D1整流以后，形成直流电压。由于避雷器泄露电流非常微弱，只有毫安和亚毫安级，所以整流以后的电流经过滤波器A的电容一C1滤波，其电压仍然很低，在泄露电流为0.1mA时其电压不到1V，不能满足处理器的工作电压要求。因此，在稳压部分选用了具有升压功能的微功耗稳压器MD8830，该稳压器的启动电压为0.75V，输出电压可以达到3.0V，而本身的功耗只有4μA，这样可以将避雷器的泄露电流有效的应用到智能处理电路中。该电流可以实现在避雷器泄露电流为0.1～5mA的范围内都可以稳定的输出3.0V的工作电压，可以满足智能处理器的工作电源的需求，实现了对整个系统的自主供电功能。

处理器包括单片机PIC16F917、A/D转换器和存储器EEPROM，单片机 PIC16F917的输入端与A/D转换器连接，输出端与存储器EEPROM连接，A/D 转换器与取样电阻R连接。单片机PIC16F917内部具有LCD控制器和驱动报警模块，LCD控制器分别与显示器LCD1和LCD2连接，驱动报警模块与报警器连接。为了满足本系统的测量显示和低功耗的要求，处理器选用了微功耗的PIC16F917单片机作为控制模块使用，该单片机可以直接驱动液晶片，具有极低的功耗，工作电流可以低至8.5μA，同时具有10位的A/D转换器和内部EEPROM，能够采集数据并存储，并且能够实现掉电不丢失，满足了本实施例的监测器所需要的所有功能，只需要一片芯片就可以，不仅降低了功耗，满足了本系统的电源功能能力低的要求，而且简化了系统设计，降低了成本。

避雷器的泄露电流经过取样电阻R形成电压信号，直接输入给单片机 PIC16F917的A/D转换器以供单片机进行数据采集。单片机PIC16F917作为整个系统的处理器，除了实现对电流信号的采集以外，还要对采集的数据进行处理和分析，并将处理后的结果储存在内部存储器EEPROM中，同时控制其内部的LCD控制器驱动LCD显示器显示出测量结果。由于LCD显示器基本不消耗电流，只需要电压驱动，所以采用单片机的内部LCD控制器可以直接驱动 LCD显示测量数据，实现了整个系统的低功耗设计，满足了对避雷器泄露电流直接自主取电而不需要外部电源供电环境下的智能数字化测量和显示。

对于MOA动作次数的测量，仍然可以很方便的采用判断A/D采样值来实现。当MOA产生过电压时，其泄露电流会产生突变，突变值会达到测量电压的最高值，因此通过持续采样判断是否出现最高值来可靠判断MOA的动作次数。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能自报警避雷器在线监测器，包括外壳和设置在外壳内的处理器、与处理器连接的数据显示与报警部分以及安装在避雷器接地极线路上的取电变压器，其特征在于，还包括安装在避雷器接地极线路上的泄露电流测量传感器，所述泄露电流测量传感器与处理器的电流采样接口连接；所述数据显示与报警部分由显示器和报警器组成，所述显示器、报警器分别与处理器连接；在所述取电变电器与处理器之间连接有电源整流滤波和稳压部分；所述电源整流滤波和稳压部分依次由低压差整流桥、滤波器A、稳压器和滤波器B组成，所述低压差整流桥连接取电变压器，所述滤波器A连接在低压差整流桥与稳压器之间，所述稳压器经滤波器B连接处理器。

2.根据权利要求1所述一种智能自报警避雷器在线监测器，其特征在于，所述滤波器A主要由电容一和电感串联组成，所述滤波器B主要由电容二和电容三并联组成。

3.根据权利要求2所述一种智能自报警避雷器在线监测器，其特征在于，所述稳压器包括并联的稳压电路和续流二极管，所述稳压电路的1脚接滤波器A的电感和续流二极管的一端，3脚接滤波器B的电容二、电容三的输入端和续流二极管的另一端，2脚接地。

4.根据权利要求3所述一种智能自报警避雷器在线监测器，其特征在于，所述电容二、电容三的输出端并联后接处理器，并且所述电容二、电容三接地。

5.根据权利要求4所述一种智能自报警避雷器在线监测器，其特征在于，所述泄露电流测量传感器并联有取样电阻，所述取样电阻与处理器连接。

6.根据权利要求5所述一种智能自报警避雷器在线监测器，其特征在于，所述处理器包括单片机、A/D转换器和存储器，所述单片机的输入端与A/D转换器连接，输出端与存储器连接，所述A/D转换器与取样电阻连接；所述单片机内部具有LCD控制器和驱动报警模块，所述LCD控制器分别与两个LCD显示器连接，所述驱动报警模块与报警器连接。

7.根据权利要求6所述一种智能自报警避雷器在线监测器，其特征在于，所述外壳采用不锈钢密封封装结构，在所述外壳的前面设置有透明观察窗口。

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