一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，包括至少一臺電壓隔離取樣器和至少一臺避雷器智能監(jiān)測器，電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端通過相位差檢測電路或各通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的I/O端口連接，單片機MCU的輸出信號經(jīng)I/O端口連接報警裝置和/或顯示屏。它具有檢測及時準確、安全可靠、自動化程度高等特點。
【專利說明】一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀。
【背景技術】
[0002]氧化鋅避雷器主要用于限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓，是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要保護設備之一。但由于氧化鋅避雷長期承受工頻電壓、沖擊電壓，再加上各種外部環(huán)境等因素的影響而趨于老化失效，如果安裝的氧化鋅避雷器失效，供電系統(tǒng)如遇雷雨天氣隨時有遭受雷擊的可能，將不能很好地發(fā)揮安全保障作用，因此，監(jiān)測氧化鋅避雷器是否失效是保障供電系統(tǒng)安全的一項重要措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，它具有檢測及時準確、安全可靠、自動化程度高等特點。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:包括至少一臺電壓隔離取樣器和至少一臺避雷器智能監(jiān)測器，電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端通過相位差檢測電路或各通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的I/O端口連接，單片機MCU的輸出信號經(jīng)I/O端口連接報警裝置和/或顯示屏。
[0005]本發(fā)明進一步改進在于:避雷器智能監(jiān)測器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的中斷請求輸入端INTR連接；電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測器為多臺，其輸出端均與智能模擬量輸入模塊連接，上述智能模擬量輸入模塊的輸出端均連接無線通信模塊；單片機MCU為一臺，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測器進行無線通訊的無線通信模塊；電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端通過相位差檢測電路與單片機MCU的I/O端口連接，相位差檢測電路為兩個主要由運算放大器組成的過零比較器，其中一個過零比較器輸入端與電壓隔離取樣器輸出端連接；另一個過零比較器輸入端與避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端連接；兩個過零比較器輸出端分別與單片機MCU的I/O端口連接；氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀采用太陽能電池供電；它還包括上位機，上位計算機為變電站狀態(tài)監(jiān)測IED。
[0006]采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于:電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端通過相位差檢測電路或各通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的I/O端口連接，單片機MCU的輸出信號經(jīng)I/O端口連接報警裝置和/或顯示屏。通過檢測線路交流電壓與避雷器泄露電流的相位差，并與單片機MCU內(nèi)相位差設定值進行比較，邏輯判斷氧化鋅避雷器是否失效，并經(jīng)單片機I/O接口進行報警和顯示；以提請工作人員進行處理，確保避雷器安全可靠地工作；避雷器智能監(jiān)測器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的中斷請求輸入端INTR連接?？蓪讚粜盘柨焖夙憫M行計數(shù)；電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測器為多臺，其輸出端均與智能模擬量輸入模塊連接，上述智能模擬量輸入模塊的輸出端均連接無線通信模塊；單片機MCU為一臺，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測器進行無線通訊的無線通信模塊。通過無線網(wǎng)絡通信技術，實現(xiàn)高度集中操作、顯示和報警；上位計算機為變電站狀態(tài)監(jiān)測IED。利用現(xiàn)有的變電站狀態(tài)監(jiān)測IED平臺進行管理，資源合理調(diào)配，設備利用率高，便于管理、增加了系統(tǒng)的安全可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖；
[0008]圖2是本發(fā)明實施例2的結構示意圖。
[0009]測量原理:
[0010]判斷氧化鋅避雷器是否發(fā)生老化或受潮，通常以觀察正常運行電壓下流過氧化鋅避雷器阻性電流的變化情況，即觀察阻性泄漏電流是否增大作為判斷依據(jù)，而阻性泄漏電流往往僅占全泄露電流的10%?20%,因此，僅僅以觀察全泄露電流的變化情況來確定氧化鋅避雷器阻性泄露電流的變化情況是困難的，只有將阻性泄漏電流從總泄露電流中分離出來才能檢測準確。一般氧化鋅避雷器安裝就位后，其與地之間的分布電容基本確定(即超前電壓90度的容性電流大小確定)，線路經(jīng)氧化鋅避雷器與地構成的回路可等效為電容與電阻并聯(lián)電路，因此，通過檢測氧化鋅避雷器的總泄露電流超前線路電壓的相位差即可得知阻性泄漏電流的變化情況，從而判斷出氧化鋅避雷器是否失效。
【具體實施方式】
[0011]實施例1:
[0012]由圖1所示的實施例可知，包括多臺電壓隔離取樣器和多臺避雷器智能監(jiān)測器，每臺電壓隔離取樣器輸出端與智能模擬量輸入模塊連接，其智能模擬量輸入模塊的輸出端連接無線通信模塊；每臺避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端和雷擊觸發(fā)脈沖輸出端分別與智能模擬量輸入模塊連接，其兩個智能模擬量輸入模塊輸出端共與無線通信模塊連接；單片機MCU為一臺，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測器進行無線通訊的無線通信模塊；單片機MCU為一臺，其I/O端口還分別連接顯示屏和變電站狀態(tài)監(jiān)測IED。氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀采用太陽能電池供電。
[0013]工作原理:
[0014]避雷器智能監(jiān)測器以IOkHz的速率對避雷器泄漏電流進行采樣，同時電壓隔離取樣器進行采樣，采樣出來的高速模擬信號經(jīng)智能模擬量輸入模塊進行A/D轉換，其轉換后的數(shù)字信號經(jīng)無線通信模塊進行調(diào)制無線輸出，由單片機MCU無線接收后，經(jīng)單片機MCU內(nèi)安裝的相位差檢測程序進行接收處理，得到避雷器泄漏電流和阻性電流，處理結果進行顯示；同時送至變電站狀態(tài)監(jiān)測IED，進行記錄和報警等集中管理。雷擊計數(shù)通過雷擊觸發(fā)電路觸發(fā)一個中斷信號，通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)上傳到單片機MCU，MCU在中斷中將雷擊次數(shù)累積，同時送至變電站狀態(tài)監(jiān)測IED。多臺電壓隔離取樣器和多臺避雷器智能監(jiān)測器通過無線網(wǎng)絡組成氧化鋅在線監(jiān)測系統(tǒng)，采用太陽能供電方式，不需外部電源。
[0015]相位差檢測程序作為一種成熟技術檢測準確、性能優(yōu)良、可靠性高。
[0016]實施例2:
[0017]由圖2所示的實施例可知，包括一臺電壓隔離取樣器和一臺避雷器智能監(jiān)測器，電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端通過相位差檢測電路與單片機MCU的I/O端口連接，相位差檢測電路為兩個主要由運算放大器組成的過零比較器，其中一個過零比較器輸入端與電壓隔離取樣器輸出端連接；另一個過零比較器輸入端與避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端連接；兩個過零比較器輸出端分別與單片機MCU的I/O端口連接；避雷器智能監(jiān)測器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的中斷請求輸入端INTR連接。單片機MCU I/O端口還分別連接顯示屏和變電站狀態(tài)監(jiān)測IED ;其供電方式采用太陽能電池供電。
[0018]工作原理:
[0019]電壓隔離取樣器檢測的電壓頻率信號和避雷器智能監(jiān)測器檢測的漏電流頻率信號經(jīng)兩個由運算放大器組成的過零比較器進行過零比較，然后經(jīng)單片機MCU計算出兩個過零比較器輸出電平上升沿之間的時間差，即可得知總泄露電流超前線路電壓的相位差，過零比較器具有工作可靠，測量精度高的優(yōu)點，避雷器智能監(jiān)測器檢測的雷擊觸發(fā)脈沖信號以中斷方式傳輸至單片機MCU，然后經(jīng)顯示屏顯示或傳輸至變電站狀態(tài)監(jiān)測IED。
【權利要求】
1.一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，其特征在于:包括至少一臺電壓隔離取樣器和至少一臺避雷器智能監(jiān)測器，所述電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端通過相位差檢測電路或各通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的I/O端口連接，所述單片機MCU的輸出信號經(jīng)I/O端口連接報警裝置和/或顯示屏。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，其特征在于所述避雷器智能監(jiān)測器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過智能模擬量輸入模塊與單片機MCU的中斷請求輸入端INTR連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，其特征在于所述電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測器為多臺，其輸出端均與智能模擬量輸入模塊連接，上述智能模擬量輸入模塊的輸出端均連接無線通信模塊；所述單片機MCU為一臺，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測器進行無線通訊的無線通信模塊。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，其特征在于所述電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端通過相位差檢測電路與單片機MCU的I/O端口連接，所述相位差檢測電路為兩個主要由運算放大器組成的過零比較器，其中一個過零比較器輸入端與電壓隔離取樣器輸出端連接；另一個過零比較器輸入端與避雷器智能監(jiān)測器的漏電流檢測輸出端連接；所述兩個過零比較器輸出端分別與單片機MCU的I/O端口連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，其特征在于所述氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀采用太陽能電池供電。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測儀，其特征在于它還包括上位機，所述上位計算機為變電站狀態(tài)監(jiān)測IED。
【文檔編號】G01R25/00GK103630769SQ201310290629
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權日:2013年7月11日
【發(fā)明者】王艷輝, 生西奎, 李明霞, 滿永亮 申請人:保定市超人電子有限公司