一種特高壓直流避雷器的在線監測儀及在線監測系統的製作方法

2023-09-23 21:03:00

一種特高壓直流避雷器的在線監測儀及在線監測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種特高壓直流避雷器的在線監測儀及在線監測系統，包括電阻片，計數器迴路，電流測量迴路，現場計數器，現場電流表和電光轉換迴路；電阻片的一端接高壓，另一端接地，計數器迴路的輸入端與電阻片接特高壓的一端連接，計數器迴路的輸出端與電流測量迴路的輸入端連接，電流測量迴路的輸出端與電阻片的接地端連接，現場計數器和電光轉換迴路接入計數器測量迴路中，通過計數器迴路驅動現場計數器和電光轉換迴路，現場電流表接入電流測量迴路中。本實用新型採用無源的方式，通過光信號方式進行避雷器動作信號傳輸；通過對光信號的判斷處理，可記錄避雷器的動作次數和動作時間，並可以準確的得出衝擊電流的大小。
【專利說明】一種特高壓直流避雷器的在線監測儀及在線監測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及特高壓直流避雷器監測領域，特別涉及一種特高壓直流避雷器的在線監測儀及在線監測系統。
【背景技術】
[0002]無間隙金屬氧化物避雷器作為重要的電力設備之一，內部電阻片長期直接承受電壓，運行期間總有電流流過電阻片，如果系統異常，避雷器頻繁動作，會引起避雷器電阻片老化、洩露電流增加和功耗加劇，導致避雷器電阻片溫度升高至發生熱崩潰，從而引發電力系統事故。為了及時發現氧化物避雷器的隱患，需要對其運行狀況進行了解，目前，對金屬氧化物避雷器運行狀態了解的主要手段是在線監測。
[0003]現今國內交流輸電較多，交流無間隙金屬氧化物避雷器在線監測的基本功能是測量避雷器的洩露電流和動作次數，隨著電力系統的發展，特別是特高壓直流輸電工程的興起，為了增加運行過程中的安全性能，對於直流金屬氧化物避雷器的在線監測也尤其重要，直流金屬氧化物避雷器用在線監測的要求主要體現在以下幾個方面:
[0004]1、要求監測儀能夠工作在高壓端，並能夠將避雷器動作信號遠傳到控制室；
[0005]2、要求監測儀能夠現場顯示避雷器動作次數和洩露電流；
[0006]3、要求監測避雷器的動作次數及動作電流的大小；
[0007]常規避雷器的在線監測無法滿足的技術要求主要有以下幾方面:
[0008]1、應用於低壓端，無法用於高壓端進行遠傳監測；
[0009]2、只能監測避雷器的動作次數，不能監測避雷器動作時電流的大小。
[0010]現有技術中常採用電阻片取樣原理，實現避雷器動作次數和洩露電流的監測，並採用RS-485方式實現數據的遠傳，
[0011]此種監測儀存在問題:
[0012]1、監測儀需要電源供電，電源供電和RS-485信號通過電纜輸送，無法用於高壓端;
[0013]2、監測儀無法實現避雷器動作電流大小的監測；
實用新型內容
[0014]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種採用無源方式、以光信號形式傳輸避雷器動作信號並且能夠準確得出衝擊電流大小的特高壓直流避雷器的在線監測儀及在線監測系統。
[0015]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種特高壓直流避雷器的在線監測儀，包括電阻片，計數器迴路，電流測量迴路，現場計數器，現場電流表和電光轉換迴路；
[0016]所述電阻片的一端接高壓，另一端接地，所述計數器迴路的輸入端與電阻片接高壓的一端電連接，所述計數器迴路的輸出端與所述電流測量迴路的輸入端電連接，所述電流測量迴路的輸出端與所述電阻片的接地端電連接，所述的現場計數器與所述的計數器迴路電連接，所述的電光轉換器與計數器迴路電連接，所述的現場電流表與所述的電流測量迴路電連接。
[0017]本實用新型的有益效果是:採用無源的方式，通過光信號方式進行避雷器動作信號傳輸；監測儀中現場計數器為電磁機械式、現場電流表為動圈式、電光轉換迴路中使用無源器件，不需要供電，實現了用於高壓端的使用要求，並且消除了各種需要供電方式帶來的不穩定隱患，也降低了各種供電方式的實現所增加的成本；通過試驗擬合出避雷器動作電流和輸出光信號對應的電流一時間脈寬曲線，通過信號處理模塊的監測判斷，可以比較準確的得出避雷器的動作電流大小；對於監測儀下限動作電流的調整更加方便，只要通過電流-脈寬曲線中得出電流對應的光信號的脈衝寬度，即可通過後續的信號處理將此脈衝寬度作為避雷器的動作下線的判定標準。
[0018]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0019]進一步，所述現場電流表為動圈式現場電流表。
[0020]進一步，所述現場計數器為電磁機械式現場計數器。
[0021]進一步，所述電光轉換迴路中的器件均為無源器件。
[0022]進一步，所述電阻片為非線性金屬氧化物電阻片。
[0023]進一步，一種應用在線監測儀的特高壓直流避雷器在線監測系統，包括至少一個監測儀，光纖，至少一個光電轉換器，信號處理模塊和規約轉換器；
[0024]每個所述監測儀分別通過光纖與一個光電轉換器電連接，每個所述光電轉換器的輸出端均與所述信號處理模塊的信號輸入端電連接，所述信號處理模塊的信號輸出端與所述規約轉換器的輸入端電連接，所述規約轉換器的輸出端與後臺控制系統連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型在線監測儀電路結構框圖；
[0026]圖2為本實用新型在線監測系統電路結構框圖。
[0027]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0028]1、電阻片，2、計數器迴路，3、電流測量迴路，4、現場計數器，5、現場電流表，6、電光轉換迴路，7、監測儀，8、光纖，9、光電轉換器，10、信號處理模塊，11、規約轉換器，12、後臺控制系統。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本實用新型的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本實用新型，並非用於限定本實用新型的範圍。
[0030]如圖1所示，為本實用新型在線監測儀電路結構框圖；圖2為本實用新型在線監測系統電路結構框圖。
[0031]實施例1
[0032]一種特高壓直流避雷器的在線電流監測儀，包括電阻片1，計數器迴路2，電流測量迴路3，現場計數器4，現場電流表5和電光轉換迴路6 ；
[0033]所述電阻片I的一端接高壓，另一端接地，所述計數器迴路2的輸入端與電阻片I接高壓的一端電連接，所述計數器迴路2的輸出端與所述電流測量迴路3的輸入端電連接，所述電流測量迴路3的輸出端與所述電阻片I的接地端電連接，所述的現場計數器4與所述的計數器迴路2電連接，所述的電光轉換器6與計數器迴路電連接，所述的現場電流表5與所述的電流測量迴路3電連接。
[0034]所述現場電流表5為動圈式現場電流表。所述現場計數器4為電磁機械式現場計數器。所述電光轉換迴路6中的器件均為無源器件。
[0035]所述電阻片I為非線性金屬氧化物電阻片。
[0036]一種應用在線監測儀的特高壓直流避雷器在線監測系統，包括至少一個監測儀7，光纖8，至少一個光電轉換器9，信號處理模塊10和規約轉換器11 ；
[0037]每個所述監測儀7分別通過光纖8與一個光電轉換器9連接，每個所述光電轉換器9的輸出端均與所述信號處理模塊10的信號輸入端連接，所述信號處理模塊10的信號輸出端與所述規約轉換器11的輸入端連接，所述規約轉換器11的輸出端與後臺控制系統12連接。
[0038]在具體實施中，本實用新型的在線監測系統包括監測儀、光纖、光電轉換器、信號處理模塊、61850規約轉換器，監測儀包括:電阻片、計數器迴路、電流測量迴路、現場計數器、現場電流表。
[0039]當衝擊電流通過時，電流主要通過電阻片，電阻片兩端產生的壓降同時驅動現場計數器和電光轉換模塊，現場計數器動作的同時，動作信號轉換為光信號，並通過光纖傳輸到信號處理模塊。信號處理模塊將信號進行處理判斷，將最終處理結果送給後臺控制系統；
[0040]電阻片的電壓降由衝擊電流的大小決定，並與衝擊電流成正相關，電光轉換模塊輸出光信號脈衝寬度與電阻片所產生的壓降成正相關，從而得出輸出光信號脈衝寬度和衝擊電流的大小關係曲線，通過處理器對光信號的處理分析可以比較準確的得出衝擊電流的大小，並將處理結果傳到後臺控制系統，設定監測儀動作下限電流判據，即可累計記錄避雷器的動作次數，並了解避雷器每次動作的電流大小；
[0041]當避雷器的洩露電流通過時，電流主要通過計數器測量迴路和電流測量迴路，電流測量迴路驅動現場電流表顯示洩漏電流的大小。
[0042]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種特高壓直流避雷器的在線監測儀，其特徵在於:包括電阻片(1)，計數器迴路(2)，電流測量迴路(3)，現場計數器(4)，現場電流表(5)和電光轉換迴路(6)； 所述電阻片(I)的一端接高壓，另一端接地，所述計數器迴路(2)的輸入端與電阻片(I)接高壓的一端電連接，所述計數器迴路(2)的輸出端與所述電流測量迴路(3)的輸入端電連接，所述電流測量迴路(3)的輸出端與所述電阻片(I)的接地端電連接，所述的現場計數器(4)與所述的計數器迴路(2)電連接，所述的電光轉換器(6)與計數器迴路電連接，所述的現場電流表(5)與所述的電流測量迴路(3)電連接。
2.根據權利要求1所述的在線監測儀，其特徵在於:所述現場電流表(5)為動圈式現場電流表。
3.根據權利要求1所述的在線監測儀，其特徵在於:所述現場計數器(4)為電磁機械式現場計數器。
4.根據權利要求1所述的在線監測儀，其特徵在於:所述電光轉換迴路(6)中的器件均為無源器件。
5.根據權利要求1至4任一所述的在線監測儀，其特徵在於:所述電阻片(I)為非線性金屬氧化物電阻片。
6.一種應用在線監測儀的特高壓直流避雷器在線監測系統，其特徵在於:包括至少一個如權利要求1至5所述的監測儀(7)，光纖(8)，至少一個光電轉換器(9)，信號處理模塊(10)和規約轉換器(11)； 每個所述監測儀(7)分別通過光纖(8)與一個光電轉換器(9)連接，每個所述光電轉換器(9)的輸出端均與所述信號處理模塊(10)的信號輸入端連接，所述信號處理模塊(10)的信號輸出端與所述規約轉換器(11)的輸入端連接，所述規約轉換器(11)的輸出端與後臺控制系統(12)連接。
【文檔編號】G01R19/17GK203720239SQ201420048786
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】牛文瑞, 宋繼軍, 千葉智基, 李明剛, 田宏偉 申請人:平高東芝（廊坊）避雷器有限公司