基於compass同步授時的moa阻性電流帶電監測裝置的製作方法

2023-05-29 17:07:41

專利名稱：基於compass同步授時的moa阻性電流帶電監測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種MOA阻性電流帶電監測系統，尤其是涉及一種基於COMPASS 同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置。
背景技術：
氧化鋅避雷器(MOA)在保護電力系統安全運行上有十分重要的作用，由於長期承受工頻電壓、衝擊電壓和內部受潮等影響，引起內部SiO閥片老化，絕緣特性遭到破壞，表現為阻性洩露電流增加，總洩漏電流、損耗也隨之增加，導致MOA內部閥片溫度升高，最終引起熱擊穿甚至爆炸事故的發生，嚴重影響電網的安全運行。目前氧化鋅避雷器主要使用的監測方法是直接在MOA接地端串接交流毫安表監測全電流法，該法主要優點是方法簡便，適於在現場大量監測使用，能夠及時發現MOA的顯著劣化狀況，但缺點是對發現MOA的早期老化很不靈敏，在MOA運行初期，流過正常MOA的全電流中，阻性分量僅佔全電流的10% 20%，這樣，阻性分量即使已有顯著增大，在測量全電流的變化仍很不明顯。因此準確測量運行中MOA阻性洩漏電流的變化，對發現早期的 MOA故障有重要的意義。市面上已有的氧化性避雷器檢測系統大都為一個單一設備，分別從電壓互感器 (PT或CVT)的二次側取出電壓信號，從MOA下端的計數器兩端取出電流信號，然後同時對同相的PT(CVT) 二次側的電壓信號和流過MOA的洩漏電流信號進行採樣，應用一定的方法計算得到電壓與電流的相位差，利用相位差和全電流的有效值計算的到阻性電流的有效值。這種測量方式在每次測量過程中都需要從PT(CVT) 二次側接線。在變電站中，由於對 PT(CVT) 二次側進行接線會有一定的風險，操作不當會造成保護動作跳閘等問題，而且接線需要較複雜的過程，造成測量過程複雜耗時。

實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基於 COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種基於COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置，其特徵在於，包括CVT 在線檢測終端、MOA手持檢測終端、上位機，所述的CVT在線檢測終端安裝在現場的CVT處， 所述的MOA手持檢測終端連接在MOA下端所串接的雷擊計數器兩端，所述的CVT在線檢測終端與MOA手持檢測終端無線通信連接，所述的MOA手持檢測終端與上位機連接。所述的CVT在線檢測終端採用市售的CVT在線檢測設備，所述的CVT在線檢測終端設有多個。所述的MOA手持檢測終端包括保護電路、放大電路、MCU、COMPASS模塊、無線通訊模塊、存儲器、液晶顯示屏、鍵盤，所述的保護電路一端接在MOA下端所串接的雷擊計數器兩端，所述的保護電路另一端與放大電路連接，所述的MCU分別與放大電路、COMPASS模塊、無線通訊模塊、存儲器、液晶顯示屏、鍵盤連接。所述的存儲器通過上位機接口與上位機連接。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點1、測量數據準確、全面，採用北鬥衛星導航定位系統(Compass)的同步授時和無線通訊技術，將系統將原有的單一設備分為兩個，一個固定安裝於CVT側，另外一個做成可攜式裝置，兩者通過北鬥時間同步實現MOA電壓和洩漏電流相角的測量，從而計算獲得阻性電流，Compass同時可以提供測量的精確時標，便於對歷史數據分析。2、接線簡單、成本低，將二次側的接線固定安裝於CVT監測裝置內，省去了測量過程中的接線，並可監測CVT的工作狀態。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的測量示意圖；圖3為本實用新型的MOA手持檢測終端的結構示意圖；圖4為本實用新型的基於COMPASS同步的測量時序示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖1、圖2所示，一種基於COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置，包括CVT在線檢測終端3、MOA手持檢測終端2、上位機1，所述的CVT在線檢測終端3安裝在現場的CVT處，所述的MOA手持檢測終端2連接在MOA下端所串接的雷擊計數器兩端，所述的CVT在線檢測終端3與MOA手持檢測終端2無線通信連接，所述的MOA手持檢測終端2 與上位機1連接。如圖3所示，所述的MOA手持檢測終端2包括保護電路、放大電路、MCU、COMPASS 模塊、無線通訊模塊、存儲器、液晶顯示屏、鍵盤，所述的保護電路一端接在MOA下端所串接的雷擊計數器兩端，所述的保護電路另一端與放大電路連接，所述的MCU分別與放大電路、 COMPASS模塊、無線通訊模塊、存儲器、液晶顯示屏、鍵盤連接。流過MOA手持檢測終端2的全電流信號從避雷器下端所串接的雷擊計數器兩端，通過電流鉗引出。保護電路用來保護設備內部器件和人員安全，以防測量時間MOA上出現較大電流，造成設備損壞和人員受傷。CVT在線檢測終端3負責採集和監測三相電壓，並在MOA阻性電流基波分量檢測時通過Compass的授時功能同步測量測量計算電壓基波瞬時相角，將測得的初始相位通過無線通訊傳輸的方式傳遞給MOA手持檢測終端2進行進一步的運算。平時監測的三項電壓數據將存儲於Flash存儲器內，當MOA發出下載命令時，將數據傳輸給Μ0Α。MOA手持檢測終端2做成一個便於攜帶的手持端，攜帶一個MOA手持檢測終端2便可以對多個安裝了 CVT在線檢測終端3的變電站進行測試MOA阻性電流測試。測量的過程中通過無線數據通訊告知CVT在線檢測終端3進行同步測量，CVT在線檢測終端3將測量結果傳送來後，採用基於i^ourier的相位差檢測算法計算相差和阻性電流。MOA手持檢測終端 2還可以通過無線傳輸的方式將CVT在線檢測終端3上所記錄的CVT 二次側電壓歷史數據下載到MOA手持檢測終端2內存儲，並可以通過數據連接口將CVT歷史電壓數據和MOA阻性電流測量數據上傳至上位機中。上位機可將MOA手持檢測終端2中上傳的數據進行收集儲存，並可以將CVT 二次側電壓歷史數據和MOA電壓與全電流的相位差、全電流值、阻性電流值、容性電流值圖形化，便於後續的分析和研究。MOA阻性電流測量的關鍵在於電壓與電流同步測量以取得精確的相位差。本實用新型使用Compass來解決同步測量的問題，Compass可以輸出一個IHz的方波，稱為PPS波。 這個方波通過衛星信號進行同步，不同設備間PPS波上升沿之間的時間誤差極小，在1 μ s 以下，對應於一個工頻周期中的0.018°，足夠用來作為同步測量的信號。本實用新型同步實現的原理如圖4。實現的方法為在MOA手持檢測終端2和CVT 在線檢測終端3上分別安裝COMPASS模塊，用來獲取同步的時鐘信號。需要進行MOA阻性電流測量時，先由MOA手持檢測終端2等待下一個PPS脈衝，當PSS脈衝來臨，用其上升沿觸發控制器，對CVT在線檢測終端3發出測量命令，並從下一個PPS脈衝開始對PPS脈衝計數。CVT在線檢測終端3收到測量命令後，也從下一個PPS脈衝開始對PPS脈衝計數，當計數到一個預定數值時，兩側裝置就開始採集電壓電流信號並計算。計算完成後，CVT在線檢測終端3將計算得到的相位數值通過無線傳輸的方式傳回MOA手持檢測終端2，由MOA手持檢測終端2對兩個數據進行處理，得到相位差信號並將數據存儲，這樣就既保證了測量過程的簡便性，又保證了測量結果的精確性。
權利要求1.一種基於COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置，其特徵在於，包括CVT在線檢測終端、MOA手持檢測終端、上位機，所述的CVT在線檢測終端安裝在現場的CVT處，所述的MOA手持檢測終端連接在MOA下端所串接的雷擊計數器兩端，所述的CVT在線檢測終端與MOA手持檢測終端無線通信連接，所述的MOA手持檢測終端與上位機連接。
2.根據權利要求1所述的一種基於COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置， 其特徵在於，所述的CVT在線檢測終端設有多個。
3.根據權利要求1所述的一種基於COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置， 其特徵在於，所述的MOA手持檢測終端包括保護電路、放大電路、MCU、C0MPASS模塊、無線通訊模塊、存儲器、液晶顯示屏、鍵盤，所述的保護電路一端接在MOA下端所串接的雷擊計數器兩端，所述的保護電路另一端與放大電路連接，所述的MCU分別與放大電路、COMPASS模塊、無線通訊模塊、存儲器、液晶顯示屏、鍵盤連接。
4.根據權利要求1所述的一種基於COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置， 其特徵在於，所述的存儲器通過上位機接口與上位機連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基於COMPASS同步授時的MOA阻性電流帶電監測裝置，包括CVT在線檢測終端、MOA手持檢測終端、上位機，所述的CVT在線檢測終端安裝在現場的CVT處，所述的MOA手持檢測終端連接在MOA下端所串接的雷擊計數器兩端，所述的CVT在線檢測終端與MOA手持檢測終端無線通信連接，所述的MOA手持檢測終端與上位機連接。與現有技術相比，本實用新型具有測量數據準確、全面、接線簡單、成本低等優點。
文檔編號G01R19/00GK202018473SQ201020676639
公開日2011年10月26日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者井雅, 姚建歆, 張小越, 徐劍, 施偉斌, 盛弋皞, 盛繼卿, 顧臨峰 申請人:上海中區節電科技有限公司, 上海交通大學, 上海市電力公司