帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置，信號采集裝置采用穿心式電流互感器測量流過氧化鋅避雷器接地線的全電流信號，利用電壓采集模塊獲得與氧化鋅避雷器并聯的電壓互感器二次端子處的系統(tǒng)運行電壓；其特征是：設置避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈纏繞并固定在氧化鋅避雷器最底層一片傘群的上表面，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈的下端與位于穿心式電流互感器下部的氧化鋅避雷器接地線共同接地。本發(fā)明能夠保證在各種天氣情況下均能準確測量避雷器的泄漏電流和阻性電流。
【專利說明】帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線監(jiān)測裝置，更具體地說是一種避雷器在線監(jiān)測裝置。

【背景技術】
[0002]氧化鋅避雷器在電網中廣泛應用，氧化鋅避雷器具有良好的非線性伏安特性，正常工作電壓下，氧化鋅避雷器的電阻值很大，相當于絕緣狀態(tài)，此時流過氧化鋅避雷器的電流僅在微安uA或毫安mA級；當過電壓作用時，比如雷擊，氧化鋅避雷器的電阻值急劇下降，氧化鋅避雷器被擊穿，相當于短路狀態(tài)，從而泄放過電壓能量，達到保護主設備的效果；當過電壓消失后，氧化鋅避雷器恢復之前的高電阻狀態(tài)。
[0003]變電站中運行的氧化鋅避雷器自上而下的結構分布為:避雷器上端為系統(tǒng)電壓引下線，系統(tǒng)電壓即經該引下線施加在避雷器上；中間部分為避雷器本體，避雷器本體的外沿呈傘狀；避雷器本體的下部是作為避雷器支架的支柱，起支撐作用并保證避雷器的對地高度；設置在避雷器本體下端的銅排或鋁排是作為避雷器的接地線，避雷器本體的下端經銅排或鋁排接入地網。
[0004]氧化鋅避雷器是電網中保護電力設備免受過電壓危害的重要電氣設備，其運行的可靠性將直接影響電力系統(tǒng)的安全。流過正常運行的氧化鋅避雷器的全電流由容性電流和阻性電流組成，其中容性電流占主要成分。氧化鋅避雷器受潮或老化后，主要是阻性電流發(fā)生變化，如果僅檢測全電流，其阻性電流的微小變化將被大得多的容性電流所湮滅，檢測靈敏度很低。
[0005]對氧化鋅避雷器的監(jiān)測，傳統(tǒng)的方法是依靠人工每日或每周巡視電流表來進行，這種方式無法及時發(fā)現故障，更難以發(fā)現可能產生故障的較大缺陷；目前已有避雷器在線監(jiān)測裝置，其所基于的原理是:一是通過穿心式電流互感器測量流過避雷器接地線的電流，顯然，這一方式所檢測的是氧化鋅避雷器的全電流；二是從變電站中運行的電壓互感器的二次測取得系統(tǒng)的運行電壓；三是將氧化鋅避雷器的全電流檢測數據和系統(tǒng)的運行電壓檢測數據通過數據處理得到避雷器的阻性電流，其數據處理是采用補償法和基波電流法。這種已有結構形式的氧化鋅避雷器在線監(jiān)測裝置在實際運行中存在如下問題:
[0006]全電流包括了氧化鋅避雷器中沿傘群流過的表面泄露電流和氧化鋅避雷器的體積泄露電流。避雷器表面電阻受天氣影響較大，在下雨或者空氣濕度較大的時候均會出現避雷器表面泄露電流明顯增加，由于避雷器表面泄漏電流呈阻性，必然導致避雷器在線監(jiān)測裝置測量所得阻性電流值不準確，容易導致誤判正常氧化鋅避雷器出現缺陷，影響對避雷器狀態(tài)的判斷。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置，以保證在各種天氣情況下均能夠準確測量避雷器的泄漏電流和阻性電流。
[0008]本發(fā)明為解決技術問題采用如下技術方案:
[0009]本發(fā)明帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置，所述在線監(jiān)測裝置采用穿心式電流互感器測量流過氧化鋅避雷器接地線的全電流信號，利用電壓采集模塊獲得與氧化鋅避雷器并聯的電壓互感器二次端子處的系統(tǒng)運行電壓，設置主控芯片，由所述主控芯片接收檢測獲得的所述全電流信號和系統(tǒng)運行電壓，并采用補償法計算獲得氧化鋅避雷器的泄漏電流、阻性電流以及電壓的有效值；
[0010]本發(fā)明帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置的結構特點是:設置避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈，所述避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈纏繞并固定在氧化鋅避雷器的最底層一片傘群的上表面，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈的下端與位于所述穿心式電流互感器下部的氧化鋅避雷器接地線共同接地。
[0011]與已有技術相比，本發(fā)明有益效果體現在:
[0012]本發(fā)明在氧化鋅避雷器最底層一片傘群的上表面加裝屏蔽線圈，并經穿心式電流互感器下部的氧化鋅接地線連接接地。由此將氧化鋅避雷器表面的泄漏電流從穿心式電流互感器的測量中屏蔽掉，使得穿心式電流互感器測量的為流過氧化鋅避雷器本體內的電流，從而保證了穿心式電流互感器測量到的全電流不受天氣影響，也保證了最終阻性電流計算結果的準確信。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明結構示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明中屏蔽線圈的作用原理圖；
[0015]圖3為本發(fā)明中安裝示意圖；
[0016]圖中標號:1電壓采集模塊，2無線傳輸模塊，3主控芯片，4電流采集模塊，5氧化鋅避雷器，5a氧化鋅避雷器接地線，6避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈，6a屏蔽線圈接地線，7穿心式電流互感器，8上位機。

【具體實施方式】
[0017]參見圖1和圖3，本實施例中帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測信號采集裝置與已有技術相同的是:采用穿心式電流互感器7測量流過氧化鋅避雷器接地線的全電流信號，利用電壓采集模塊I獲得與氧化鋅避雷器5并聯的電壓互感器二次端子處的系統(tǒng)運行電壓；如圖1和圖3所示，本實施例中對已有技術作出改進的是設置避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6纏繞并固定在氧化鋅避雷器5的最底層一片傘群的上表面，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6的下端通過屏蔽線圈接地線6a與位于穿心式電流互感器7下部的氧化鋅避雷器接地線5a共同接地。
[0018]參見圖1和圖3，本實施例中帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置與已有技術相同的是:采用穿心式電流互感器7測量流過氧化鋅避雷器接地線的全電流模擬信號，設置電流采集模塊4將全電流模擬信號轉換為全電流數字信號，利用電壓采集模塊I采集并轉換獲得與氧化鋅避雷器并聯的電壓互感器二次端子處的系統(tǒng)運行電壓數字信號，設置無線傳輸模塊2、主控芯片3以及上位機8，由主控芯片3接收檢電流采集模塊4測獲得的所述全電流信號數字信號，并經無線傳輸模塊2接收來自電壓采集模塊I的系統(tǒng)運行電壓的數字信號，利用主控芯片3和上位機8采用補償法計算獲得氧化鋅避雷器5的泄漏電流、阻性電流以及電壓的有效值；本實施例中對已有技術作出改進的是:設置避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6纏繞并固定在氧化鋅避雷器5的最底層一片傘群的上表面，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6的下端通過屏蔽線圈接地線6a與位于所述穿心式電流互感器7下部的氧化鋅避雷器接地線5a共同接地。
[0019]本實施例中，穿心式電流互感器7直接安裝在氧化鋅避雷器的接地線上，保證氧化鋅避雷器從穿心式電流互感器穿過，穿心式電流互感器7從氧化鋅避雷器接地弓I下線處測量氧化鋅避雷器的全電流信號，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6緊緊纏繞固定在氧化鋅避雷器5的最后一片傘群上表面，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6的下端與穿心式電流互感器7下部的氧化鋅接地線連接接地。主控芯片3采用RS485總線將計算得到的避雷器泄漏電流，阻性電流以及電壓有效值傳輸給上位機8，上位機8可同時接受多個主控芯片3上傳的數據，從而對全站的避雷器狀態(tài)進行實時監(jiān)測。
[0020]如圖2所示，帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置電路回路包括避雷器運行電壓U，避雷器表面阻抗Rl，避雷器體積阻抗R2，穿心式電流互感器A，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6。在避雷器運行電壓u的作用下，電流主要經避雷器表面阻抗Rl和避雷器體積阻抗R2接地，計算避雷器的阻性電流主要用到經避雷器體積阻抗R2流過的電流。由于避雷器的表面泄漏電流受天氣情況影響較大，在空氣濕度較大或者下雨天是會明顯增大，如果不加以屏蔽會使計算結果有較大誤差。通過圖2所示電路圖，由于避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈6在穿心式電流互感器7之后接地，可以使避雷器表面泄漏電流不從穿心式電流互感器流過，從而避免了避雷器表面泄漏電流對計算結果的影響，使計算結果更加準確。
【權利要求】
1.一種帶屏蔽功能的避雷器在線監(jiān)測裝置，所述在線監(jiān)測裝置采用穿心式電流互感器(7)測量流過氧化鋅避雷器接地線的全電流信號，利用電壓采集模塊(I)獲得與氧化鋅避雷器(5)并聯的電壓互感器二次端子處的系統(tǒng)運行電壓，設置主控芯片(3)，由所述主控芯片(3)接收檢測獲得的所述全電流信號和系統(tǒng)運行電壓，并采用補償法計算獲得氧化鋅避雷器(5)的泄漏電流、阻性電流以及電壓的有效值；其特征是:設置避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈(6)，所述避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈(6)纏繞并固定在氧化鋅避雷器(5)的最底層一片傘群的上表面，避雷器表面泄漏電流屏蔽線圈(6)的下端與位于所述穿心式電流互感器(7)下部的氧化鋅避雷器接地線共同接地。
【文檔編號】G01R19/00GK104251956SQ201410536382
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權日:2014年10月11日
【發(fā)明者】趙常威, 盛明珺, 葉劍濤, 程登峰, 李森林, 胡丹, 陳凡, 沈良, 秦少瑞 申請人:國家電網公司, 國網安徽省電力公司電力科學研究院, 國網安徽省電力公司合肥供電公司