專利名稱：一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力行業(yè)電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端。
背景技術(shù)：
近年來，為減少輸電線路或變電站雷擊過電壓而造成斷路器跳閘，高電壓等級輸電線路避雷器發(fā)揮了巨大的作用，得到了廣泛的應(yīng)用，金屬氧化物MOA避雷器性能的好壞直接影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。因?yàn)镸OA避雷器長期在工頻高電壓的作用下，會逐漸老化，在運(yùn)行中可能發(fā)生擊穿損壞，保護(hù)特性下降，則將會產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果，為保障MOA避雷器安全運(yùn)行，必須對MOA避雷器進(jìn)行嚴(yán)格的在線監(jiān)測。目前，監(jiān)測MOA避雷器方法采用避雷器監(jiān)測器實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，它的工作原理是在正常的運(yùn)行電壓下，通過避雷器的漏電流的變化由電流表測得，當(dāng)流過強(qiáng)大的動(dòng)作電流時(shí)將從漏電流測量回路被轉(zhuǎn)到計(jì)數(shù)器回路，計(jì)數(shù)器的動(dòng)作利用通過動(dòng)作電流的能量來實(shí)現(xiàn)記錄動(dòng)作的次數(shù)。然而由于避雷器監(jiān)測器均安裝在桿塔高處，避雷器參數(shù)抄表和檢修工作難度較大?，F(xiàn)有的方法是采用定期輪換避雷器，并在每年一次的標(biāo)準(zhǔn)檢修中上桿塔檢查，清掃避雷器及接地裝置。該方法避雷器更換費(fèi)用高、工作勞動(dòng)強(qiáng)度大、且需申請停電工期長，不利于輸電線路的經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行。況且傳統(tǒng)的避雷器監(jiān)測器只能監(jiān)測避雷器的全電流，即總漏電流，不能對避雷器實(shí)際性能做出準(zhǔn)確判斷。實(shí)際上流過避雷器的總漏電流由容性漏電流和阻性漏電流組成，阻性電流約占總漏電流的15% -20%，但阻性電流反映了避雷器的劣化性能，是避雷器失效的最主要原因。因此對避雷器阻性電流的監(jiān)測十分重要，為解決此問題，一些廠家也開發(fā)了專用的阻性電流測試儀，如IXD-4，但這種設(shè)備無法集成到用戶現(xiàn)場，只能在現(xiàn)場臨時(shí)測量，且價(jià)格昂貴。要測量阻性電流，終端裝置必須智能化，采用微處理器單元和數(shù)據(jù)采集單元及相應(yīng)的傳感器，這樣的智能化系統(tǒng)當(dāng)然第一個(gè)要解決的問題就是終端裝置的供電問題，目前行業(yè)內(nèi)類似在線監(jiān)測設(shè)備都采用低壓220V電源適配器供電或者內(nèi)置開關(guān)電源供電等類似供電方式，這又給避雷器監(jiān)測終端本身帶來了安全隱患，多增加了一個(gè)雷電引入的因素。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端，具有實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、低成本、操作簡便和安全性高的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端，包括有微處理器單元，微處理器單元的數(shù)字輸入輸出端口 PA和PB與數(shù)據(jù)采集單元相連接，數(shù)據(jù)采集單元的模擬電壓互感器輸入端口連接有電壓互感器，數(shù)據(jù)采集單元的模擬電流輸入端連接有微電流傳感器，數(shù)據(jù)采集單元的溫度測量輸入端連接有溫度傳感器，數(shù)據(jù)采集單元的電源電路端連接有光纖取電及電源電路，光纖取電及電源電路與微處理器單元的電源端相連，光纖取電及電源電路與光纖通信及供電接口單元供電光纖
3端相連，光纖通信及供電接口單元再與微處理器單元的網(wǎng)絡(luò)通信端相連，微處理器單元的串行接口電路端與RS232接口電路相連。所述的微處理單元采用RCM6700嵌入式微處理器模塊。本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型設(shè)有數(shù)據(jù)采集單元，所以能進(jìn)行傳感器信號的采集、調(diào)理、線性化；由于設(shè)有光纖通信及供電接口單元，所以能結(jié)合光纖取電及電源電路完成系統(tǒng)的光纖隔離供電，并給終端各單元提供所需要的電源電壓，通過光纖完成和控制數(shù)據(jù)通信由于采用光纖隔離供電，提高了在線監(jiān)測終端裝置本身的安全性，設(shè)有微處理器單元，所以具備對傳感器所采集的避雷器參數(shù)的最終處理，算法、數(shù)據(jù)存儲的功能，由于設(shè)有微電流傳感器及電壓互感器，所以能在線對避雷器漏電流的采樣，同時(shí)采樣避雷器上的電壓及相位，通過相應(yīng)的阻性電流提取算法，實(shí)現(xiàn)了對阻性電流及容性電流的監(jiān)測，提前預(yù)判避雷器的性能， 終端裝置通信采用光纖傳輸，及時(shí)將告警信息及應(yīng)的避雷器監(jiān)測參數(shù)傳送到監(jiān)測中心，實(shí)現(xiàn)了對避雷器性能的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，具有實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、低成本、操作簡便和安全性高的特點(diǎn)ο

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見附圖，一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端，包括有微處理器單元 4，微處理器單元是系統(tǒng)的控制核心，完成各種傳感器所采集的避雷器參數(shù)的最終處理，算法、數(shù)據(jù)存儲，微處理器單元4的數(shù)字輸入輸出端口 PA和PB與數(shù)據(jù)采集單元3相連接，數(shù)據(jù)采集單元3的模擬電壓互感器輸入端口連接有電壓互感器2，電壓互感器2完成在線避雷器電壓及諧波數(shù)據(jù)的采樣，為了實(shí)現(xiàn)對避雷器參數(shù)的監(jiān)測以及提高監(jiān)測參數(shù)的準(zhǔn)確性和精度，該智能終端裝置采用電壓互感器2采集變電站設(shè)備相關(guān)避雷器端的電壓及諧波電壓， 數(shù)據(jù)采集單元3的模擬電流輸入端連接有微電流傳感器6，微電流傳感器6完成在線采集流過變電站設(shè)備相關(guān)避雷器漏電流，RS232接口用于系統(tǒng)功能測試及通信接口擴(kuò)展功能，數(shù)據(jù)采集單元3的溫度測量輸入端連接有溫度傳感器7，通過溫度傳感器7采集變電站設(shè)備相關(guān)避雷器上的工作溫度及環(huán)境溫度，然后將采集到的模擬信號送到數(shù)據(jù)采集單元3進(jìn)行信號調(diào)理，信號變換、然后再送到微處理器單元4，通過軟件算法處理，對測量到得阻性電流、容性電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，以提高裝置的測量精度，軟后將測量到的數(shù)據(jù)跟行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行對比，判斷其是否存在潛在故障隱患，數(shù)據(jù)采集單元3的電源端連接有光纖取電及電源電路1，光纖取電及電源電路1與微處理器單元4的電源端相連，光纖取電及電源電路1與光纖通信及供電接口單元5供電光纖端相連，光纖通信及供電接口單元5結(jié)合光纖取電及電源電路完成系統(tǒng)的光纖隔離供電，再結(jié)合光纖取電及電源電路1實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，將光信號轉(zhuǎn)換成電流信號，在經(jīng)過電源變換電路等提供裝置所需要的各種直流電壓，并給終端個(gè)單元提供所需要的電源電壓，同時(shí)通過光纖完成和控制中心的數(shù)據(jù)通信，光纖通信及供電接口單元5再與微處理器單元4的網(wǎng)絡(luò)通信端相連，微處理器單元4的串行接口電路端與RS232接口電路8相連。本實(shí)用新型的工作原理是電壓互感器2采集變電站設(shè)備相關(guān)避雷器端的電壓及諧波電壓；通過微電流傳感器6采集流過變電站設(shè)備相關(guān)避雷器的漏電流；通過溫度傳感器7采集變電站設(shè)備相關(guān)避雷器上的工作溫度及環(huán)境溫度，然后將采集到的模擬信號送到數(shù)據(jù)采集單元3進(jìn)行信號調(diào)理，信號變換、然后再送到微處理器單元4，通過軟件算法處理，對測量到得阻性電流、容性電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，以提高裝置的測量精度，然后將測量到的數(shù)據(jù)跟行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行對比，判斷其是否存在潛在故障隱患，同時(shí)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)和信息通過光纖通信及供電接口單元5或者RS232接口電路8傳送到控制中心；本實(shí)用新型的電源是通過控制中心的光纖來提供，通過光纖通信及供電接口單元5，再結(jié)合光纖取電及電源電路1實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，將光信號轉(zhuǎn)換成電流信號，在經(jīng)過電源變換電路等提供裝置所需要的各種直流電壓；通過該光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端對變電站的避雷器參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)由避雷器參數(shù)劣化所造成的故障和隱患。
權(quán)利要求1.一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端，其特征在于，包括有微處理器單元 G)，微處理器單元的數(shù)字輸入輸出端口 PA和PB與數(shù)據(jù)采集單元C3)相連接，數(shù)據(jù)采集單元C3)的模擬電壓互感器輸入端口連接有電壓互感器O)，數(shù)據(jù)采集單元C3)的模擬電流輸入端連接有微電流傳感器(6)，數(shù)據(jù)采集單元(3)的溫度測量輸入端連接有溫度傳感器(7)，數(shù)據(jù)采集單元(3)的電源電路端連接有光纖取電及電源電路(1)，光纖取電及電源電路(1)與微處理器單元的電源端相連，光纖取電及電源電路(1)與光纖通信及供電接口單元( 供電光纖端相連，光纖通信及供電接口單元( 再與微處理器單元的網(wǎng)絡(luò)通信端相連，微處理器單元(4)的串行接口電路端與RS232接口電路(8)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端，其特征在于，所述的微處理單元(4)采用RCM6700嵌入式微處理器模塊。
專利摘要一種光纖供電的電力避雷器在線監(jiān)測智能終端，微處理器單元與數(shù)據(jù)采集單元相連，數(shù)據(jù)采集單元連有電壓互感器，數(shù)據(jù)采集單元連接有微電流傳感器，數(shù)據(jù)采集單元連有溫度傳感器，數(shù)據(jù)采集單元連有光纖取電及電源電路，光纖取電及電源電路與微處理器單元相連，光纖取電及電源電路與光纖通信及供電接口單元相連，光纖通信及供電接口單元再與微處理器單元，電壓互感器采集避雷器端的電壓及諧波電壓，微電流傳感器采集流過避雷器的漏電流，溫度傳感器采集避雷器上的工作、環(huán)境溫度，數(shù)據(jù)采集單元對采集到的模擬信號進(jìn)行調(diào)理，信號變換，光纖通信及供電接口單元與光纖取電及電源電路實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，具有實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、低成本、操作簡便和安全性高的特點(diǎn)。
文檔編號G01R19/00GK202230150SQ201120329498
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者周紅意, 李乃堂, 李勝磊, 王平易 申請人:上海格蒂電力科技股份有限公司