無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統及監測方法技術方案

本發明專利技術公開了無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，包括電壓互感器、無線電壓傳感器、無線電流傳感器以及現場數據處理終端，所述電壓互感器連接在交流電的母線上；所述無線電壓傳感器套設在連接所述電壓互感器與地線連接的導線上，所述無線電流傳感器的數量設置為3個并且分別套設在連接避雷器的A相、B相以及C相與地線的電線上；所述無線電流傳感器以及所述無線電壓傳感器均與所述現場數據處理終端通過無線通信方式信號連接。本發明專利技術實現變電站氧化鋅避雷器設備同步測量阻性電流，更準確、有效的判斷避雷器的運行安全狀態；監測數據通過無線方式上傳，減少操作人員的來回奔波抄表，極大提高工作效率。極大提高工作效率。

【技術實現步驟摘要】
無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統及監測方法


[0001]本專利技術涉及無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統及監測方法，屬于避雷器監測系統


技術介紹

[0002]近年來，變電站運行中的交流無間隙氧化物避雷器由于閥片老化、電氣性能變壞而引起的爆炸事故時有發生，這給國民經濟帶來了巨大的經濟損失，給電網安全運行帶來了嚴重的威脅。為此，科研院所、電力部門的專家、學者研究開發了多種用于監測避雷器絕緣性能的儀器、裝置，這些儀器裝置的運用對保障電網的安全運行起到了一定的作用。
[0003]氧化鋅避雷器（MOA）具有通流容量大、殘壓低、反應速度快、壽命長等優點，能有效保護電力設備，廣泛應用于電力系統的過電壓保護。由于MOA有良好的非線性電阻特性，所以氧化鋅避雷器內部是沒有間隙的。正是由于沒有間隙，在正常運行中閥片長期承受電力系統運行電壓的作用，以及內部受潮或過熱等因素的影響，因而會造成閥片非線性電阻特性的劣化。這種劣化的主要表現是正常電壓下的阻性電流的增加，阻性電流的加大造成發熱量的增加，避雷器內部溫度的上升，溫度的上升又加速閥片的老化，形成惡性循壞，最后導致MOA由于過熱而損壞，嚴重時可能引起避雷器的爆炸，引起大面積停電事故。
[0004]氧化鋅避雷器的泄漏電流可以被分為兩部分：容性部分和阻性部分，正常情況下阻性電流在全電流的分量比較小，所以阻性電流的增加，對全電流的增加很小，全電流的監測對阻性電流的變化不是很靈敏，為了監測閥片的非線性電阻特性最好的辦法是直接監測阻性電流。
[0005]MOA阻性電流帶電檢測設備在電網中較為常用，但是現場接線較多，試驗布置相對繁瑣，而且測量過程中MOA動作會對人員設備造成風險，因而近年來已經有采用無線傳感器的產品，但是無法解決電壓、電流同步測量的問題，往往電流信號的采集依然需要安裝電流引線，這給現場運用帶來較大工作量。

技術實現思路

[0006]本專利技術要解決的技術問題是：提供無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，完全采用無線手段對阻性電流進行監測，并且可以解決電壓、電流同步測量的問題，大大減輕現場運用的工作量。
[0007]本專利技術采取的技術方案為：無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，包括電壓互感器、無線電壓傳感器、無線電流傳感器以及現場數據處理終端，三相避雷器的A相、B相以及C相的一端分別與交流電的A相、B相以及C相電性連接，三相避雷器的A相、B相以及C相的另外一端接地，所述電壓互感器連接在交流電的母線上；所述無線電壓傳感器套設在連接所述電壓互感器與地線連接的導線上，所述無線電流傳感器的數量設置為3個并且分別套設在連接避雷器的A相、B相以及C相與地線的電線上；所述無線電流傳感器以及所述無線電壓傳感器均與所述現場數據處理終端通過無線通信方式信號連接。
[0008]優選的，所述無線電壓傳感器以及所述無線電流傳感器上均安裝有衛星信號接收裝置。
[0009]優選的，所述無線電流傳感器包括信號采集模塊、信號調理模塊、處理器、數據儲存模塊、控制模塊以及電源模塊，所述信號采集模塊用于采集電流信號；所述信號調理模塊將采集的電流信號調理后傳輸給處理器；所述處理器用于處理調理后的電流信號，所述處理器通過局域網信號連接有CMA，CMA通過無線通信的方式與所述現場數據處理終端信號連接；所述數據儲存模塊用于存儲處理后的數據；所述電源模塊用于提供電源。
[0010]優選的，所述信號調理模塊與所述處理器之間設置有ADC高速采集芯片。
[0011]優選的，所述處理器為FPGA處理器。
[0012]優選的，所述數據儲存模塊為高速SRAM。
[0013]優選的，所述CMA通過WIFI的通信方式與所述現場數據處理終端信號連接。
[0014]優選的，所述控制模塊通過GPS通信模塊將所述無線電流傳感器以及無線電壓傳感器的位置發送給遠程終端。。
[0015]無線氧化鋅避雷器阻性電流監測方法，包括以下步驟：S1,在避雷器與地線之間安裝無線電流傳感器，在電壓互感器與地線之間安裝無線電壓傳感器，在現場安裝現場數據處理終端，所述無線電流傳感器與所述無線電壓傳感器均與所述現場數據處理終端通過無線通信的方式連接；S2,在所述無線電壓傳感器以及所述無線電流傳感器上均安裝有衛星信號接收裝置，所述無線電壓傳感器以及所述無線電流傳感器在采集信號時利用衛星秒脈沖進行時鐘信號同步獲取數據時標；S3,采樣數據的云
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邊協同技術，在“邊端”實時完成電壓、電流信號的諧波分析和質量分析，并將時標信息與電壓、電流信號采集數據、邊緣計算結果，邊緣計算結果包括電壓、電流諧波分量，進行混合編碼并直接接入云端。
[0016]優選的，阻性電流的計算方法包括：第一，在云端對邊緣計算的數據進行解碼，并基于同一變電站的唯一電壓取樣點，對分布在全站不同位置的MOA進行特性對比，實現即時比對分析；第二，進行智能分析，基于云端數據處理的優勢，基于大量歷史數據實現對MOA受潮的智能判斷。
[0017]本專利技術的有益效果：1.本專利技術實現變電站氧化鋅避雷器設備同步測量阻性電流，即實現了電壓、電流同步測量，更準確、有效的判斷避雷器的運行安全狀態。
[0018]2.本專利技術實現變電站氧化鋅避雷器阻性電流無線數據上傳，減少操作人員的來回奔波抄表，極大提高工作效率，增強了變電站設備智能化，為提高變電所自動化水平積累經驗；提高變電所運行實時監測水平，降低管理成本。
附圖說明
[0019]圖1為本專利技術整體結構圖；圖2為無線電流傳感器結構圖。
具體實施方式
[0020]下面結合附圖及具體的實施例對本專利技術進行進一步介紹。
[0021]說明書附圖中的附圖標記包括：高壓母線1、A相避雷器21、B相避雷器22、C相避雷器23、第一無線電流傳感器31、第二無線電流傳感器32、第三無線電流傳感器33、無線電壓傳感器4、電源模塊41、數據采集模塊42、信號調理模塊43、信號采集模塊44、處理器45、數據儲存模塊46、處理器47、LAN48、基于CPU的邊緣計算CMA49、現場數據處理終端5、北斗衛星6、電壓互感器7。
[0022]實施例1：無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，如圖1所示，包括電壓互感器7、無線電壓傳感器4、無線電流傳感器以及現場數據處理終端5，無線電流傳感器包括第一無線電流傳感器31、第二無線電流傳感器32、第三無線電流傳感器33，三相避雷器包括A相避雷器21、B相避雷器22以及C相避雷器23，三相避雷器21的A相、B相以及C相的一端分別與高壓母線1的A相、B相以及C相電性連接，三相避雷器21的A相、B相以及C相的另外一端接地，電壓互感器7連接在交流電的母線上；無線電壓傳感器4套設在連接電壓互感器7與地線連接的導線上，無線電流傳感器的數量設置為3個并且分別套設在連接避雷器的A相、B相以及C相與地線的電線上；無線電流傳感器以及無線電壓傳感器4均與現場數據處理終端5通過無線通信方式信號連接。
[0023]如圖2所示，無線電流傳感器包括信號采集模塊44、信本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，其特征在于，包括電壓互感器、無線電壓傳感器、無線電流傳感器以及現場數據處理終端，三相避雷器的A相、B相以及C相的一端分別與交流電的A相、B相以及C相電性連接，三相避雷器的A相、B相以及C相的另外一端接地，所述電壓互感器連接在交流電的母線上；所述無線電壓傳感器套設在連接所述電壓互感器與地線連接的導線上，所述無線電流傳感器的數量設置為3個并且分別套設在連接避雷器的A相、B相以及C相與地線的電線上；所述無線電流傳感器以及所述無線電壓傳感器均與所述現場數據處理終端通過無線通信方式信號連接。2.根據權利要求1所述的無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，其特征在于，所述無線電壓傳感器以及所述無線電流傳感器上均安裝有衛星信號接收裝置。3.根據權利要求1所述的無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，其特征在于，所述無線電流傳感器包括信號采集模塊、信號調理模塊、處理器、數據儲存模塊、控制模塊以及電源模塊，所述信號采集模塊用于采集電流信號；所述信號調理模塊將采集的電流信號調理后傳輸給處理器；所述處理器用于處理調理后的電流信號，所述處理器通過局域網信號連接有CMA，CMA通過無線通信的方式與所述現場數據處理終端信號連接；所述數據儲存模塊用于存儲處理后的數據；所述電源模塊用于提供電源。4.根據權利要求3所述的無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，其特征在于，所述信號調理模塊與所述處理器之間設置有ADC高速采集芯片。5.根據權利要求3所述的無線氧化鋅避雷器阻性電流監測系統，其特征在于，所述處理器為FPGA處理器。6.根據權利要求3所述的無線氧化鋅...

【專利技術屬性】
技術研發人員：文峰，符玉珊，張英，尹學兵，史純清，許逵，陳沛龍，龍翱翔，廖春燕，嚴家馨，徐波，侯汝培，李浩涵，陳磊鑫，婁方橋，朱家興，
申請(專利權)人：貴州電網有限責任公司，
類型：發明
國別省市：