氧化鋅避雷器泄漏電流監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種氧化鋅避雷器，具體涉及一種氧化鋅避雷器泄露電流監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]跌落式(可投式、可卸式)避雷器是將配電型氧化鋅避雷器改裝后巧妙地安裝在跌落式熔斷器的跌落式機(jī)構(gòu)上，達(dá)到在不斷電的情況下，可以借助絕緣拉閘操縱桿方便地對避雷器進(jìn)行檢測、維修與更換，不但保證了線路的暢通，而且大大地減少了電力維護(hù)人員的工作強(qiáng)度和時間，特別適合于不宜停電的場所如通信、機(jī)場、車站、醫(yī)院、繁華商業(yè)區(qū)等。
[0003]由于目前采用的氧化鋅避雷器大多不帶間隙，這樣氧化鋅閥片長期承受工頻電壓，運行期間總有電流流過閥片，另外再加上沖擊電壓及內(nèi)部受潮等因素的作用，會引起避雷器閥片的老化，阻性泄露電流增加和功耗加劇，導(dǎo)致避雷器閥片溫度升高直至發(fā)生熱奔潰，從而引發(fā)電網(wǎng)事故。因此，對氧化鋅避雷器的長期在線監(jiān)測是保證其安全運行的重要手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種氧化鋅避雷器泄露電流監(jiān)測系統(tǒng)，通過對氧化鋅避雷器運行電壓和電流的提取，達(dá)到監(jiān)測整個系統(tǒng)運行狀況的目的。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種氧化鋅避雷器泄露電流監(jiān)測系統(tǒng)，包括間隔層前置數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)層總線和上方監(jiān)控診斷層，前置數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集被監(jiān)測線路的運行電壓及其泄漏電流，并將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，對其進(jìn)行數(shù)字波形分析處理得到所要的阻性基波電流特征量，同時把處理得到的結(jié)果傳遞給上方監(jiān)控診斷層，上方監(jiān)控診斷層對運行情況進(jìn)行綜合判斷。所述前置數(shù)據(jù)采集模塊包括模擬信號提取單元和信號處理單元，模擬信號提取單元將采集到的信號傳送給信號處理單元再處理。所述模擬信號提取單元包括傳感器取樣電路、信號放大電路、抗混疊濾波電路和電平極性變換電路，傳感器取樣電路對傳感器取得的信號進(jìn)行放大、抗干擾、抗混疊濾波及電平極性變換，使之與轉(zhuǎn)換器相配合。所述抗混疊濾波電路采用二階巴特沃斯低通濾波器。所述傳感器取樣電路包括泄露電流取樣電路和避雷器運行電壓取樣電路，避雷器運行電壓取樣電路和泄露電流取樣電路分別從連接在母線上的電壓互感器的二次側(cè)和接地端下引線上獲取運行電壓和泄漏電流。所述泄露電流取樣電路為計數(shù)器取樣電路、電阻取樣電路，或者電流互感器取樣電路。所述信號處理單元包括A/D采樣單元、DSP處理單元和CAN接口單元，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量之后由對數(shù)字化的電壓、泄漏電流信號進(jìn)行諧波分析得到基波電壓及阻性基波電流、諧波電流等監(jiān)測特征量，最后通過控制器掛接在總線上，把采集處理得到的監(jiān)測特征量上傳給上方監(jiān)控診斷層。所述的監(jiān)測系統(tǒng)包括兩路CAN總線通信線路，系統(tǒng)在同一個時間節(jié)點上有且僅有其中一路CAN通道工作，另一路為監(jiān)聽狀態(tài)，若主CAN總線線路發(fā)生故障，從CAN總線則自動切入運行。所述傳感器取樣單元放置在金屬屏蔽箱中。
[0006]本發(fā)明有如下積極效果:本發(fā)明系統(tǒng)通過對氧化鋅避雷器運行電壓和電流的提取，達(dá)到監(jiān)測整個系統(tǒng)運行狀況的目的。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明【具體實施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0008]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0009]本發(fā)明的泄露電流監(jiān)測系統(tǒng)包括采用基于現(xiàn)場總線的分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)由三層組成，包括間隔層前置數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)層總線和上方監(jiān)控診斷層。前置數(shù)據(jù)采集模塊與上層主機(jī)之間僅通過兩根屏蔽雙絞電纜實現(xiàn)互連。前置數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)通訊接口及電源輸入接口均采用光電隔離，相當(dāng)于使通訊線處于懸浮狀態(tài)，可保證各個前置數(shù)據(jù)采集模塊的電氣接地完全獨立，相互之間沒有電氣聯(lián)系，很好的解決了抗干擾、抗沖擊的問題。上方監(jiān)控診斷層對從下方前置數(shù)據(jù)采集模塊獲取的被監(jiān)測設(shè)備的運行特征量進(jìn)行分析和再處理，如描繪曲線、生成報表、利用綜合比較法及趨勢分析法對設(shè)備的運行情況做出評估和診斷等。
[0010]前置數(shù)據(jù)采集模塊主要負(fù)責(zé)采集被監(jiān)測的運行電壓及其泄漏電流，并將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，對其進(jìn)行數(shù)字波形分析處理得到所要的阻性基波電流特征量，同時把處理得到的結(jié)果正確的傳遞給上方監(jiān)控診斷層，上方監(jiān)控診斷層對運行情況進(jìn)行綜合判斷。前置數(shù)據(jù)采集模塊主要是完成信號的取樣和前置模擬處理環(huán)節(jié)，調(diào)理環(huán)節(jié)的精度和穩(wěn)定度直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性，如果前置數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計不當(dāng)，后續(xù)的數(shù)字處理環(huán)節(jié)無論采用什么樣的器件和算法都很難達(dá)到理想的效果，所以前置數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計的好壞是不可忽視的一個環(huán)節(jié)。
[0011]本發(fā)明的前置數(shù)據(jù)采集模塊包括模擬信號提取單元和信號處理單元，模擬信號提取單元是分別從連接在母線上的電壓互感器的二次側(cè)和接地端下引線上獲取的運行電壓和泄漏電流，采用高精度電壓、電流傳感器將電壓、電流信號轉(zhuǎn)換成低壓小電流信號，然后對傳感器取得的信號進(jìn)行放大、抗干擾、抗混疊濾波及電平極性變換，使之與轉(zhuǎn)換器相配合。信號處理單元包括A/D采樣單元、DSP處理單元和CAN接口單元，采樣保持器及多路轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量之后由對數(shù)字化的電壓、泄漏電流信號進(jìn)行諧波分析得到基波電壓及阻性基波電流、諧波電流等監(jiān)測特征量，最后通過控制器掛接在總線上，把采集處理得到的監(jiān)測特征量上傳給上方監(jiān)控診斷層。前置數(shù)據(jù)采集模塊主要由傳感器取樣，隔離放大，低通濾波和極性變