專利名稱：輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)裝置，具體地說是一種輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高壓輸電線路是電力系統(tǒng)電能輸送的基礎(chǔ)設(shè)施，其安全運(yùn)行對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、群眾生活、社會(huì)穩(wěn)定和電力系統(tǒng)本身，乃至國(guó)家安全具有重大意義。高壓輸電線路中，氧化鋅避雷器(MOA)的使用已經(jīng)比較普遍。氧化鋅避雷器(MOA)具有通流容量大、殘壓低、反應(yīng)速度快、 壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，能有效保護(hù)電力設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的過電壓保護(hù)。由于MOA有良好的非線性電阻特性，所以氧化鋅避雷器內(nèi)部是沒有間隙的。正是由于沒有間隙，在正常運(yùn)行中閥片長(zhǎng)期承受電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓的作用，以及內(nèi)部受潮或過熱等因素的影響，因而會(huì)造成閥片非線性電阻特性的劣化。這種劣化的主要表現(xiàn)是正常電壓下的阻性電流的增加，阻性電流的加大造成發(fā)熱量的增加，使避雷器內(nèi)部溫度上升，溫度的上升又加速閥片的老化， 形成惡性循壞，最后導(dǎo)致MOA由于過熱而損壞，嚴(yán)重時(shí)可能引起避雷器的爆炸，引起大面積停電事故。為了對(duì)輸電線路避雷器進(jìn)行有效的在線監(jiān)測(cè)，保證避雷器的正常使用，目前對(duì)輸電線路避雷器監(jiān)測(cè)主要有三種形式一種是避雷器動(dòng)作次數(shù)及全電流在線監(jiān)測(cè)，這種裝置只夠測(cè)量到避雷器的雷擊次數(shù)和避雷器泄漏全電流，只能作為設(shè)備檢修維護(hù)的依據(jù)，不能對(duì)避雷器的劣化做出直接判斷。第二一種是避雷器可視在線監(jiān)測(cè)，該裝置利用目前先進(jìn)的 3G技術(shù)，能夠直接觀察到避雷器表面情況，但不能了解避雷器內(nèi)部工作情況，不能直接判斷避雷器劣化，只能作為避雷器檢修維護(hù)的參考。第三種是通過在PT (電壓互感器)上取輔助信號(hào)，該結(jié)果為數(shù)據(jù)為數(shù)學(xué)方法計(jì)算得出，由于為非直接測(cè)量獲得，受三次諧波干擾較大，最終結(jié)果穩(wěn)定性較差，更重要的是該方法在線路上很難實(shí)施(線路上無PT，無法采的信號(hào))。然而，電力部門更期望能同變電站避雷器的在線監(jiān)控功能一樣，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到避雷器運(yùn)行的更多數(shù)據(jù)信息，并希望能把在線測(cè)到的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)地傳送到控制室里，使值班人員能隨時(shí)了解到避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，在實(shí)現(xiàn)變電站避雷器在線監(jiān)測(cè)的智能化的同時(shí)， 也能實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路避雷器在線監(jiān)測(cè)的智能化，真正實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)的智能化管理。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可隨時(shí)掌握避雷器工作情況，隨時(shí)掌握線路避雷器的工作狀態(tài)，一旦阻性電流變化超過臨界值即刻啟動(dòng)報(bào)警，提示盡快維護(hù)或更換設(shè)備。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)裝置及與其相適配的室內(nèi)裝置，現(xiàn)場(chǎng)裝置包括信號(hào)采集及輸出模塊及與其相接的信號(hào)處理及傳輸模塊；信號(hào)采
3集及輸出模塊包括無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀、與無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀相接的信號(hào)輸入裝置、與信號(hào)輸入裝置相接的光纖隔離及信號(hào)輸出裝置，信號(hào)處理及傳輸模塊包括與光纖隔離及信號(hào)輸出裝置相接的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、與模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置相接的鎖相環(huán)、與鎖相環(huán)相接的單片機(jī)、與單片機(jī)相接的GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置，其中單片機(jī)中設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換裝置，A/D轉(zhuǎn)換裝置與模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置相接，單片機(jī)上還接有高效太陽能電池及電池管理系統(tǒng)。所述室內(nèi)裝置包括信號(hào)接收及數(shù)據(jù)處理模塊及與其相接的數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)及控制操作模塊；信號(hào)接收及數(shù)據(jù)處理模塊包括與GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置相適配的無線信號(hào)接收放大裝置、與無線信號(hào)接收放大裝置相接的ARM芯片，數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、 存儲(chǔ)及控制操作模塊包括分別與ARM芯片相接的LCM顯示裝置、互聯(lián)網(wǎng)、FLASH、RS232通訊口、RS485通訊口以及鍵盤。本發(fā)明中，所述ARM芯片中設(shè)有SRAM高速緩存。本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明真正解決了目前國(guó)內(nèi)對(duì)高壓、超高壓和特高壓遠(yuǎn)距離輸電線路避雷器工作性能無法直接、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的問題?？梢约皶r(shí)掌握整條輸電線路的任意避雷站內(nèi)的避雷器工作情況。2、可監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)多，包括避雷器雷擊次數(shù)、避雷器泄漏全電流、避雷器泄漏阻性電流、避雷器泄漏容性電流。實(shí)時(shí)的對(duì)避雷器工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將所測(cè)試的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳回電力系統(tǒng)主控室，隨時(shí)掌握線路避雷器的工作狀態(tài)。3、系統(tǒng)的分析統(tǒng)計(jì)功能全面，泄漏電流(包括避雷器三相全電流、阻性電流、容性電流)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及變化曲線(星期曲線、月曲線、年度曲線)，通過曲線可以看到全年度電流變化趨勢(shì)及任意大小電流所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。雷擊次數(shù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化的曲線圖(星期曲線、月曲線、年度曲線)和餅圖，通過曲線可以看到整年度避雷器的避雷情況，可以看到任意雷擊時(shí)刻的時(shí)間，并通過餅圖可以清楚的分析出年度輸電線路雷擊的分布情況。4、可生成報(bào)表隨時(shí)打印；數(shù)據(jù)保存掉電10年不丟失。5、具有超限報(bào)警功能，一旦阻性電流變化超過臨界值即刻啟動(dòng)報(bào)警，提示盡快維護(hù)或更換設(shè)備。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。如圖1所示，一種輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)裝置1及與其相適配的室內(nèi)裝置2，現(xiàn)場(chǎng)裝置1包括與高電壓避雷器相接的信號(hào)采集及輸出模塊3及與其相接的信號(hào)處理及傳輸模塊4，室內(nèi)裝置2包括信號(hào)接收及數(shù)據(jù)處理模塊5及與其相接的數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)及控制操作模塊6。信號(hào)采集及輸出模塊3包括無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀31，在無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀31上接有信號(hào)輸入裝置32，在信號(hào)輸入裝置32上接有光纖隔離及信號(hào)輸出裝置33。信號(hào)處理及傳輸模塊4包括與光纖隔離及信號(hào)輸出裝置33相接的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置41，在模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置41上接有鎖相環(huán)42，在鎖相環(huán)42上接有單片機(jī)43，在單片機(jī)43中設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換裝置45，A/D轉(zhuǎn)換裝置45與模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置41 相接，在單片機(jī)43上分別接有GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置44和高效太陽能電池及電池管理系統(tǒng)46。信號(hào)接收及數(shù)據(jù)處理模塊5包括與GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置 44相適配的無線信號(hào)接收放大裝置51，在無線信號(hào)接收放大裝置51上接有ARM芯片52， 在ARM芯片52中設(shè)有SRAM高速緩存53，在ARM芯片52上分別接有LCM顯示裝置61、互聯(lián)網(wǎng)62、FLASH 63、RS232通訊口 64、RS485通訊口 65以及鍵盤66，LCM顯示裝置61、互聯(lián)網(wǎng) 62、FLASH 63、RS232通訊口 64、RS485通訊口 65以及鍵盤66共同組成了數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、 存儲(chǔ)及控制操作模塊6。工作時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)將無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀31串聯(lián)在避雷器7的底線上，接收避雷器7 上的電信號(hào)，電信號(hào)通過信號(hào)輸入裝置32進(jìn)入光纖隔離及信號(hào)輸出裝置33，光纖隔離及信號(hào)輸出裝置33對(duì)電信號(hào)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換使其轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，光信號(hào)再輸出進(jìn)入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置41，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置41將其進(jìn)行光電裝換，光信號(hào)被轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，模擬電信號(hào)通過鎖相環(huán)42及A/D轉(zhuǎn)換裝置45變?yōu)閿?shù)字電信號(hào)，數(shù)字電信號(hào)再進(jìn)入GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置44，之后變?yōu)闊o線信號(hào)輸出；無線信號(hào)輸出之后由室內(nèi)的無線信號(hào)接收放大裝置51接收，接收后傳入ARM芯片52中，ARM芯片52將無線信號(hào)濾波放大、修正， 最后將處理后的信號(hào)進(jìn)行一系列的輸出。本發(fā)明的監(jiān)測(cè)器為無源設(shè)備，直接串入避雷器的接地線上即可監(jiān)測(cè)到數(shù)據(jù)，無需其他任何輔助測(cè)試設(shè)備；數(shù)據(jù)采集及傳輸設(shè)備全部采用工業(yè)級(jí)以上低功耗元器件，現(xiàn)場(chǎng)供電為高性能太陽能電池板，壽命可達(dá)25年以上，使用國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的大容量電池，保證一月內(nèi)無陽光可正常工作；數(shù)據(jù)傳輸采用無線GPRS方式或者高頻小無線自組網(wǎng)方式將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)；主機(jī)將數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)之后以RS232、USB、CAN422總線及TCP\IP網(wǎng)絡(luò)方式提供通訊接口 ；通訊協(xié)議遵照國(guó)家電網(wǎng)公司最新要求IEC61850協(xié)議，能滿足不同層次電力機(jī)構(gòu)的通訊要求。
權(quán)利要求
1.一種輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)裝置(1)及與其相適配的室內(nèi)裝置O)，其特征在于現(xiàn)場(chǎng)裝置(1)包括信號(hào)采集及輸出模塊C3)及與其相接的信號(hào)處理及傳輸模塊；信號(hào)采集及輸出模塊C3)包括與避雷器連接的無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀(31)、與無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀(31)相接的信號(hào)輸入裝置(32)、與信號(hào)輸入裝置(32)相接的光纖隔離及信號(hào)輸出裝置(3 ；信號(hào)處理及傳輸模塊(4)包括與光纖隔離及信號(hào)輸出裝置(3 相接的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置(41)、與模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置相接的鎖相環(huán)(42)、 與鎖相環(huán)02)相接的單片機(jī)(43)、與單片機(jī)03)相接的GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置(44)，其中單片機(jī)中設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換裝置0 , A/D轉(zhuǎn)換裝置0 與模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置Gl)相接，單片機(jī)^幻上還接有高效太陽能電池及電池管理系統(tǒng)G6)；所述室內(nèi)裝置(2)包括信號(hào)接收及數(shù)據(jù)處理模塊( 及與其相接的數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)及控制操作模塊(6)；信號(hào)接收及數(shù)據(jù)處理模塊( 包括與GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置04)相適配的無線信號(hào)接收放大裝置(51)、與無線信號(hào)接收放大裝置(51)相接的ARM芯片(52)， 數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)及控制操作模塊(6)包括分別與ARM芯片(5 相接的LCM顯示裝置 (61)、互聯(lián)網(wǎng)(62)、FLASH(63)、RS232 通訊口(64)、RS485 通訊口 (65)以及鍵盤(66)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 在ARM芯片(52)中設(shè)有SRAM高速緩存(53)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸電線路避雷器阻性電流遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)裝置及與其相適配的室內(nèi)裝置，現(xiàn)場(chǎng)裝置包括信號(hào)采集及輸出模塊及與其相接的信號(hào)處理及傳輸模塊；信號(hào)采集及輸出模塊包括無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀、與無源阻性在線監(jiān)測(cè)儀相接的信號(hào)輸入裝置、與信號(hào)輸入裝置相接的光纖隔離及信號(hào)輸出裝置，信號(hào)處理及傳輸模塊包括與光纖隔離及信號(hào)輸出裝置相接的模擬信號(hào)接收及轉(zhuǎn)換裝置、與模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置相接的鎖相環(huán)、與鎖相環(huán)相接的單片機(jī)、與單片機(jī)相接的GPRS信號(hào)及高頻無線信號(hào)輸出裝置，單片機(jī)上還接有高效太陽能電池及電池管理系統(tǒng)。本發(fā)明可隨時(shí)掌握避雷器的工作情況、記錄避雷器的各種情況并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)分析及顯示。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102169135SQ20101061264
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉大禮, 尚雪嵩 申請(qǐng)人:南京世都科技有限公司