一种氧化锌避雷器的现状实时监测系统 _知识百科

氧化锌避雷器状态监测系统,包括服务器PC机单元和不少于一个现场监测单元两部分;每个现场监测单元又由时钟同步模块、微控制器模块、数据采样处理转换模块、泄漏电流采集模块依序连接组成;其中数据采样处理转换模块还分别与电压采集模块、冲击电流采集模块连接;微控制器模块还与无线通信模块连接。本新型监测系统除了对泄漏电流进行监测外,还对冲击电流进行动态监测，测试结果准确可靠,测试过程简单，周期短,能提供氧化锌避雷器运行性能的具体数据,具有较好的实用价值。

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1.氧化锌避雷器状态监测系统,其特征是，它包括以下两部分:服务器PC机单元和不少于一个现场监测单元;每个现场监测单元又由时钟同步模块.微控制器模块、数据采样处理转换模块、泄漏电流采集模块依序连接组成;其中数据采样处理转换模块还分别与电压采集模块、冲击电流采集模块连接;微控制器模块还与无线通信模块连接。
2.氧化锌避雷器状态监测系统微控制器模块采用TI公司DSP芯片TMS320LF2407 。电压采集模块取样的是电压互感器二次侧的电压测量端子信号,有两种结构,一种为通过导线直接从电压互感器二次侧端子箱内将电压传送给现场监测单元;另一种为通过其内部控制器将PT二次侧的电压信号进行采样,并通过无线传输方式传送至现场监测单元。
【一种氧化锌避雷器的现状实时监测系统】内部控制器采用8位单片机。泄漏电流采集模块使用超微晶做铁芯,采取有源电子电路网络与副边绕组直接相连,构成自适应动态零磁通调整回路，将传感器以穿心方式直接安装于运行设备的末屏接地线上。冲击电流采集模块采用穿心结构，采用罗格夫斯基线圈结构，设置有屏蔽盒,且出线的两个接口从同一端口出来。无线通信模块采用GPRS或3G的通信模块。时钟同步模块接收GPS的时钟信号。

技术领域
本技术属于高压一次设备性能监测技术领域,涉及一种氧化锌避雷器状态监测方法和系统。
背景技术
避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一,主要用于限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压。
氧化锌避雷器具有优异的非线性伏安特性、体积小、重量轻、通流容量大等优点，采用它能显著降低被保护电力设备的绝缘涉及水平,明显降低设备投资,提高供电可靠性等，但在使用过程中因长期承受工频电压、冲击电压和各种外部环境因素影响,趋于老化，其绝缘性能遭到破坏,致使氧化锌避雷器失去作用而引起电力设备热崩溃,甚至发生爆炸。因而为确保避雷器正常发挥作用有必要对其性能进行定期检测。氧化锌避雷器阻性电流的量值通常占全电流的10%~20%，即使阻性电流增长了100%,但反映到全电流上可能只有5%的变化。再者，受潮引起的增长与劣化引起的增长，仅仅依靠全电流的峰值变化是不可能准确判断的。氧化锌避雷器在线监测系统反映的是氧化锌避雷器正常运行时的阻性基波电流及1.3、5次谐波电流,因而能真实监测氧化锌避雷器的运行状态,而且通过对一些已安装的监测系统分析,确实能有效检测出多起绝缘缺陷，深得用户的信赖。但目前大多数氧化锌避雷器状态监测系统大多没有分析动作电流的大小, 且对时准确度也不是很高。氧化锌避雷器动作电流的大小直接关系到氧化锌避雷器的运行状态。传统的计数器只能反映超过100A以上电流的动作次数,无法区分超过氧化锌避雷器额定通流容量的动作次数，而实际中,氧化锌避雷器耐受额定通流容量的动作电流次数是有限的,国标GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》中规定:试品应能耐受20次峰值等于避雷器标称额定放电电流而波形为8/20的雷电冲击电流试验。因此氧化锌避雷器运行中如果超过额定通流容量的次数超过20次,其次数已超过国家标准要求,设备性能和运行状态需进行认真评估。

集模块取样的是电压互感器二次侧的电压测量端子信号，有两种结构,一种为通过导线直
接从电压互感器二次侧端子箱内将电压传送给现场监测单元;另一种为通过其内部控制器
将PT二次侧的电压信号进行采样，并通过无线传输方式传送至现场监测单元。所述内部控
制器采用8位单片机。泄漏电流采集模块使用超微晶做铁芯，采取有源电子电路网络与副
边绕组直接相连,构成自适应动态零磁通调整回路,将传感器以穿心方式直接安装于运行
设备的末屏接地线上。所述冲击电流采集模块采用穿心结构，采用罗格夫斯基线圈结构,设
置有屏蔽盒,且出线的两个接口从同一端口出来。所述无线通信模块采用GPRS或3G的通
信模块。所述时钟同步模块接收GPS的时钟信号。

本系统可通过现场监测单元对每个氧化锌避雷器进行监测。系统硬件利用DSP TMS320LF2407 芯片采用浮点采集技术,快速采集大动态范围的电流信号,真实有效地反映氧化锌避雷器正常运行时的阻性基波电流及1.3.5次谐波电流,真实反映氧化锌避雷器的运行状态。通过安装穿芯式冲击电流传感器,实时记录氧化锌避雷器的动作电流峰值和动作次数,便于对氧化锌避雷器运行状态全面客观评估。该系统与被监测氧化锌避雷器的一次回路无直接电气连接,不影响安全运行,结构简单,便于施工和维护。
下面结合说明书附图和具体实施方式
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图;
图2是本实用新型的现场监测单元内部连接结构图;
图3a和图3b是引线示意图;
图4是屏蔽盒结构示意图。

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