金屬氧化物避雷器溫濕度在線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在線監(jiān)測裝置，特別涉及一種在高壓輸變電電路中針對(duì)金屬氧化物避雷器進(jìn)行的溫濕度在線監(jiān)測裝置，屬于高壓輸變電設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化物避雷器是最先進(jìn)的一種過電壓保護(hù)器，是電力設(shè)備絕緣配合的基礎(chǔ)，它具有響應(yīng)速度快、伏安特性平坦、殘壓低、通流容量大、性能穩(wěn)定、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于發(fā)電、輸電、變電、配電系統(tǒng)中，保證了電氣設(shè)備的絕緣免受過電壓的損害。
[0003]電阻片過熱和內(nèi)部受潮是導(dǎo)致金屬氧化物避雷器事故的兩大主要原因。裝配于金屬氧化物避雷器的電阻片總是存在電氣參數(shù)上的不均一性，再加上無法避免的避雷器電位分布不均勻性，運(yùn)行一段時(shí)間后，部分電阻片首先劣化，造成避雷器參考電壓下降，阻性電流和功率損耗增加。由于電網(wǎng)電壓不變，則金屬氧化物避雷器內(nèi)其余正常的電阻片因荷電率增高，負(fù)擔(dān)加重，導(dǎo)致老化速度加快，并形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致該金屬氧化物避雷器發(fā)熱崩潰。而當(dāng)金屬氧化物避雷器運(yùn)行到產(chǎn)品壽命的后期，由于電阻片劣化造成泄漏電流上升，甚至?xí)斐蓛?nèi)部放電，放電嚴(yán)重時(shí)避雷器內(nèi)部氣體壓力和溫度急劇增高，引起氧化物避雷器本體擊穿，內(nèi)部放電不太嚴(yán)重時(shí)，可引起系統(tǒng)單相接地。
[0004]由于密封系統(tǒng)存在缺陷或者長期運(yùn)行后密封件質(zhì)量劣化會(huì)導(dǎo)致避雷器內(nèi)部受潮。金屬氧化物避雷器受潮會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部泄漏電流明顯增大，內(nèi)部絕緣下降，直至避雷器擊穿。對(duì)于多元件串聯(lián)結(jié)構(gòu)的金屬氧化物避雷器，當(dāng)輕度受潮時(shí)，因金屬氧化物電阻片電容較大而通常導(dǎo)致受潮元件本身阻性電流增加并發(fā)熱；當(dāng)受潮嚴(yán)重時(shí)，阻性電流可能接近或超過容性電流，在受潮元件溫升增加的同時(shí)，非受潮元件的功率損耗和發(fā)熱開始明顯，甚至超過受湖元件的相應(yīng)值，使得避雷器整體老化速度加快，從而產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致該避雷器發(fā)熱崩潰；其次，避雷器內(nèi)部受潮還容易產(chǎn)生沿瓷套內(nèi)壁或電阻片側(cè)面的沿面爬電，引起局部輕度發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)擊穿；最后，受潮過程還會(huì)引起避雷器內(nèi)部金屬零件銹蝕，進(jìn)一步破壞密封，加劇受潮反應(yīng)。
[0005]嚴(yán)格控制金屬氧化物避雷器的受熱、受潮過程，對(duì)避雷器的正常使用至關(guān)重要。傳統(tǒng)避雷器運(yùn)行狀況的檢測、判斷方法主要為:
[0006]1、停電測試
[0007]這種方法只能預(yù)防性測試、不能實(shí)時(shí)在線檢測，設(shè)備投入大，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長，效率低下，影響正常供電過程。
[0008]2、帶電測試方法
[0009]此方法是監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)下的泄漏電流，但因避雷器表面污穢等原因，其在線監(jiān)測的電流值并不一定與避雷器的真實(shí)泄漏電流值一致，導(dǎo)致敏感性和可靠性較低，不能直觀反映避雷器健康狀況，準(zhǔn)確性較差。
[0010]3、紅外測溫
[0011]此方式只能進(jìn)行外部溫度測量，不能測量避雷器內(nèi)部濕度，無法監(jiān)測避雷器內(nèi)部受潮情況，進(jìn)而對(duì)避雷器內(nèi)部性能無法進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，同時(shí)，紅外測溫不能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，使用過程和及時(shí)性受到限制。
[0012]如何改變這一情況，改進(jìn)避雷器的溫濕度在線監(jiān)測過程，保證監(jiān)測的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和有效性，就成為本實(shí)用新型想要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種可針對(duì)金屬氧化物避雷器內(nèi)部進(jìn)行溫濕度在線監(jiān)測的裝置，以提高避雷器監(jiān)測過程的可靠性和準(zhǔn)確性，保證監(jiān)測質(zhì)量，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決金屬氧化物避雷器長期使用中的安全問題提供可靠幫助。
[0014]在現(xiàn)有金屬氧化物避雷器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在疊加的、等直徑的圓柱體金屬氧化物電阻片之間會(huì)采用金屬調(diào)整塊進(jìn)行高度調(diào)整，以配出同一個(gè)電壓等級(jí)的避雷器。由于電阻片的電壓值處于一個(gè)浮動(dòng)范圍內(nèi)，所以配出同一電壓等級(jí)的避雷器所用的電阻片的片數(shù)不同，疊起的高度也就不同，或者疊起來的高度與絕緣外套內(nèi)部腔體空間的高度不匹配，使得電阻片不易安裝和固定。于是，需要采用金屬調(diào)整塊來進(jìn)行高度調(diào)整，以保證腔體空間的使用需要。通常，使用的金屬調(diào)整塊為空心圓柱體，一個(gè)避雷器腔體內(nèi)通常會(huì)有若干個(gè)金屬調(diào)整塊來進(jìn)行高度調(diào)整，于是，利用金屬調(diào)整塊空間進(jìn)行在線溫濕度監(jiān)測就成為本發(fā)明的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。
[0015]具體思路包括:在避雷器的金屬氧化物電阻片之間嵌入溫濕度采集模塊，利用避雷器運(yùn)行狀態(tài)的泄漏電流作為溫濕度采集模塊的工作電源，采集運(yùn)行過程中的避雷器內(nèi)部相對(duì)濕度和溫度，同時(shí)，溫濕度采集模塊的幾何尺寸應(yīng)兼容金屬氧化物電阻片之間的金屬調(diào)整塊，從而可以實(shí)現(xiàn)快速、直接地置換，最后，在電氣隔離的狀態(tài)下，經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，將采集的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)端控制中心，完成在線溫濕度數(shù)據(jù)的采集、匯總。
[0016]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0017]一種金屬氧化物避雷器溫濕度在線監(jiān)測裝置，包括數(shù)據(jù)接收器、遠(yuǎn)端監(jiān)控中心和一個(gè)以上的溫濕度采集模塊；溫濕度采集模塊包括電連接的保護(hù)電路、電能存儲(chǔ)器、取樣單元、發(fā)射單元、單片機(jī)以及位于溫濕度采集模塊兩端的作為電源兩極的上、下金屬端；所述上、下金屬端間設(shè)有過電壓保護(hù)電路；保護(hù)電路、電能存儲(chǔ)器、取樣單元、發(fā)射單元和單片機(jī)設(shè)置在上、下金屬端之間，取樣單元、發(fā)射單元和單片機(jī)通過電能存儲(chǔ)器與保護(hù)電路電連接；所述保護(hù)電路的輸入端和輸出端分別與上、下金屬端導(dǎo)通；所述電能存儲(chǔ)器為鋰電池或超級(jí)電容；數(shù)據(jù)接收器固定在溫濕度采集模塊外圍或避雷器桿塔上；所述單片機(jī)通過發(fā)射單元將取樣單元采集的相應(yīng)溫濕度信息無線發(fā)送到數(shù)據(jù)接收器中；數(shù)據(jù)接收器將接收到的相應(yīng)溫濕度信息整理后轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。
[0018]所述溫濕度采集模塊的尺寸與疊加在金屬氧化物電阻片中的金屬調(diào)整塊的尺寸相兼容。
[0019]所述上、下金屬端分別為圓環(huán)狀，圓環(huán)狀上、下金屬端的直徑與金屬氧化物電阻片的直徑相同；上、下金屬端分別固定在一個(gè)絕緣體上，上、下金屬端間設(shè)有放電間隙，絕緣體為絕緣絲管，上、下金屬端分別套在絕緣絲管的兩端；保護(hù)電路、電能存儲(chǔ)器、取樣單元、發(fā)射單元和單片機(jī)固定在圓環(huán)狀下金屬端內(nèi)。
[0020]所述上金屬端為圓盤體；所述下金屬端為圓柱形殼體，殼體上設(shè)有導(dǎo)線孔；上、下金屬端的直徑與金屬氧化物電阻片的直徑相同；上、下金屬端間設(shè)有間隙，間隙中填充有并聯(lián)的低殘壓金屬氧化物電阻片；保護(hù)電路、電能存儲(chǔ)器、取樣單元、發(fā)射單元和單片機(jī)固定在下金屬端殼體內(nèi)。
[0021]所述取樣單元包括溫度和/或濕度傳感器。
[0022]本實(shí)用新型所述的金屬氧化物避雷器溫濕度在線監(jiān)測裝置的有益效果包括:
[0023]1、利用現(xiàn)有金屬氧化物避雷器中金屬調(diào)整塊空間，將溫濕度采集模塊安裝在金屬氧化物電阻片之間，不會(huì)對(duì)原有避雷器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響，適用性好，操作簡單；
[0024]2、以金屬氧化物電阻片間的漏電電流作為電源，對(duì)溫濕度采集模塊進(jìn)行供電，避免了溫濕度采集模塊對(duì)外界電源的依賴，提高了溫濕度在線監(jiān)測過程的可靠性和安全性；
[0025]3、在金屬氧化物避雷器內(nèi)部放置多個(gè)溫濕度采集模塊，通過ID地址進(jìn)行位置區(qū)分，有效實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)監(jiān)測，保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和全面性；
[0026]4、在保護(hù)電路的保護(hù)下，通過電能存儲(chǔ)器進(jìn)行電能存儲(chǔ)和供電使用，結(jié)構(gòu)簡單、靈活，使用安全、可靠；
[0027]5、基于無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸控制，使金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測過程覆蓋面廣，信息匯總及時(shí)、準(zhǔn)確，利于科學(xué)、安全的管理
[0028]6、適用范圍廣、使用靈活，適合在各種金屬氧化物避雷器上安裝使用。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型所述的金屬氧化物避雷器溫濕度在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 ，
[0030]圖2為本實(shí)用新型所述的金屬氧化物避雷器溫濕度在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
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【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的金屬氧化物避雷器溫濕度在線監(jiān)測裝置做進(jìn)一步