一種避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于監(jiān)測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型通過在避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置光電/電光轉(zhuǎn)換接口，通過光纖與各個避雷器本體的泄漏電流傳感器相連，各個電流傳感器采集到的電流信息通過光纖發(fā)送給避雷器監(jiān)測IED，通過光纖能夠提升通信可靠性和同步采樣可靠性，進(jìn)而提升系統(tǒng)可靠性，避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有PT接入端口和SV信號接入端口，既能夠接收常規(guī)電壓互感器的電壓信號，也能夠接收智能變電站中合并單元采集的母線電壓SV信號，保證了常規(guī)互感器和電子式互感器都能使用，且該系統(tǒng)構(gòu)架簡單，維護(hù)方便，具有很高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于監(jiān)測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]避雷器是電網(wǎng)中保護(hù)電力設(shè)備免受過電壓危害的重要電氣設(shè)備，其運(yùn)行的可靠性將直接影響電力系統(tǒng)的安全。近年來，變電站運(yùn)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(fā)生，這給國民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的威脅。對避雷器實(shí)施在線監(jiān)測，可有效及時地檢測避雷器內(nèi)部缺陷，及早發(fā)現(xiàn)和排除故障，避免發(fā)生避雷器爆炸，保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。
[0003]為了監(jiān)測閥片的非線性電阻特性(反應(yīng)避雷器劣化程度)最好的辦法是監(jiān)測阻性電流。要獲得精確的阻性電流，需要同步采集避雷器泄露電流和母線電壓，圖1a和圖1b給出了目前常用的兩種避雷器電流電壓采集方案:在圖1a的方案中，避雷器泄露電流和母線電壓同時接入避雷器監(jiān)測IED的采樣回路實(shí)現(xiàn)泄露電流和母線電壓的采樣、數(shù)據(jù)分析和評估處理。該方法由安裝于避雷器本體附近的監(jiān)測IED依靠裝置內(nèi)部電路實(shí)現(xiàn)同步采樣，但需將遠(yuǎn)方電壓量通過電纜引到各監(jiān)測IED，運(yùn)維十分方便，現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用不多；在圖1b的方案中，采用安裝于計(jì)量端子箱附近的的電壓采集裝置從端子箱采集PT 二次側(cè)電壓信號，電壓采集裝置通過同步脈沖對系統(tǒng)中各泄露電流傳感器進(jìn)行采樣同步，并將計(jì)算出母線電壓相量以RS485/RS422方式送到各泄露電流傳感器。各避雷器泄露電流傳感器計(jì)算出泄露全電流相量，接收經(jīng)過同步采樣和計(jì)算好的電壓相量，通過分析計(jì)算出阻性電流等監(jiān)測參量，以此判別避雷器的絕緣狀態(tài)。該方法現(xiàn)場應(yīng)用較普遍，但這種方法的缺陷在于:
[0004]不能適用電子互感器的應(yīng)用場合，局限性很大，不能適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的需求；泄露電流等信號遠(yuǎn)程傳輸采用RS485/RS422通信的傳輸方式較光纖通訊的抗干擾性較差，且為私有規(guī)約，運(yùn)維困難；基于電同步信號的數(shù)據(jù)采集同步系統(tǒng)可靠性不高；不支持智能化變電站要求的DL/T860標(biāo)準(zhǔn)的信息交互，工程應(yīng)用中需采用網(wǎng)關(guān)機(jī)或狀態(tài)監(jiān)測IED進(jìn)行規(guī)約映射，增加成本，降低可靠性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)無法兼容在常規(guī)變電站和智能變電站應(yīng)用的問題。
[0006]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而提供一種避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括避雷器監(jiān)測IED、電壓互感器和對應(yīng)設(shè)置在各避雷器本體的泄漏電流傳感器，其特征在于，所述的避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換端口，各泄漏電流傳感器上設(shè)置有相應(yīng)的電光轉(zhuǎn)換端口，各泄漏電流傳感器的電光轉(zhuǎn)換端口通過光纖與避雷器監(jiān)測IED的光電轉(zhuǎn)換端口通信連接。
[0007]所述的避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有常規(guī)電壓互感器接入端口和SV信號接入端口，分別用于接收常規(guī)電壓互感器PT 二次側(cè)電壓信號和電子式電壓互感器母線電壓SV信號。
[0008]所述的電壓互感器為常規(guī)電壓互感器，該常規(guī)電壓互感器的二次回路與避雷器監(jiān)測IED的常規(guī)電壓互感器接入端口相連。
[0009]所述的電壓互感器為電子式電壓互感器，該電子式電壓互感器母線端設(shè)置有用于采集該母線電壓的合并單元，所述的合并單元設(shè)置有電光轉(zhuǎn)換接口，合并單元通過光纖與避雷器監(jiān)測IED的SV信號接入端口相連。
[0010]所述的各泄漏電流傳感器采用零磁通電流傳感器，以實(shí)現(xiàn)避雷器本體的泄漏電流的米集。
[0011 ] 所述的各泄漏電流傳感器上還設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換端口，所述的各泄漏電流傳感器的光電轉(zhuǎn)換端口通過光纖與避雷器監(jiān)測IED設(shè)置的電光轉(zhuǎn)換端口，用于接收避雷器監(jiān)測IED發(fā)送的同步光脈沖信號。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過在避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置光電/電光轉(zhuǎn)換接口，通過光纖與各個避雷器本體的泄漏電流傳感器相連，各個電流傳感器采集到的電流信息通過光纖發(fā)送給避雷器監(jiān)測IED，通過光纖能夠提升通信可靠性和同步采樣可靠性，進(jìn)而提升系統(tǒng)可靠性，避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有PT接入端口和SV信號接入端口，既能夠接收常規(guī)電壓互感器的電壓信號，也能夠接收智能變電站中合并單元采集的母線電壓SV信號，保證了常規(guī)互感器和電子式互感器都能使用，且該系統(tǒng)構(gòu)架簡單，維護(hù)方便，具有很高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1a是傳統(tǒng)的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖1b是傳統(tǒng)的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2a是本實(shí)用新型實(shí)施例中常規(guī)互感器的的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測原理示意圖；
[0016]圖2b是本實(shí)用新型實(shí)施例中電子式互感器的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0018]本實(shí)用新型的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)包括避雷器監(jiān)測IED、電壓互感器和對應(yīng)設(shè)置在個避雷器本體的泄漏電流傳感器，避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換端口，各泄漏電流傳感器上設(shè)置有相應(yīng)的電光轉(zhuǎn)換端口，各泄漏電流傳感器通過光纖與避雷器監(jiān)測IED通信連接，避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有PT接入端口和SV (采樣值數(shù)據(jù))信號接入端口(對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，設(shè)置SV信號接入端口是容易實(shí)施的)，分別用于接收電壓互感器PT 二次側(cè)電壓信號和電子式電壓互感器的母線電壓，電子式電壓互感器的母線電壓由合并單元采集，合并單元采集到SV信號通過光纖傳送給避雷器監(jiān)測IED的SV (采樣值數(shù)據(jù))信號接入端口，各泄漏電流傳感器集成于對應(yīng)的避雷器本體，以采集各避雷器的泄漏電流，泄漏電流傳感器通過光纖與避雷器監(jiān)測IED通信連接，各泄漏電流傳感器通過零磁通電流傳感器實(shí)現(xiàn)相應(yīng)避雷器本體的泄漏電流的采集，并以FT3格式數(shù)據(jù)發(fā)給避雷器監(jiān)測IED，避雷器監(jiān)測IED可以利用插值算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，也利用光脈沖對各泄漏電流傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
[0019]對于常規(guī)電壓互感器而言，如圖2a所示，避雷器監(jiān)測IED安裝在PT柜附近，避雷器監(jiān)測IED利用自身的電壓采集功能直接采集PT二次回路的模擬電壓信號100V/57.7V，同時接收各泄漏電流傳感器采集的信息，避雷器監(jiān)測IED利用差值算法完成數(shù)據(jù)同步，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相量計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、故障識別、預(yù)警、數(shù)據(jù)存儲和信息交互的功能。
[0020]對于采用電子式PT智能變電站而言，計(jì)量用的PT/CVT端子箱不復(fù)存在，無法取到電壓量，此時避雷器監(jiān)測IED利用其自身的SV信號接入端口接收來自合并單元的FT3電壓信號實(shí)現(xiàn)母線電壓的采集，該方案的結(jié)構(gòu)如圖2b所示，集成于避雷器本題的泄漏電流傳感器通過零磁通電流傳感器實(shí)現(xiàn)避雷器本體的泄漏電流的采集，經(jīng)濾波、放大和采樣后將采樣數(shù)據(jù)通過光纖網(wǎng)以FT3格式數(shù)據(jù)發(fā)送給避雷器監(jiān)測IED，安裝于智能組柜內(nèi)的避雷器監(jiān)測IED接收來自合并單元的FT3格式電壓信號實(shí)現(xiàn)母線電壓采集，同時接收個泄漏電流傳感器電流采集信息，利用插值算法完成數(shù)據(jù)同步，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)相量計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、故障識別、預(yù)警、數(shù)據(jù)存儲和信息交互的功能。
[0021]其中FT3是一種鏈路層的傳輸幀格式，是IEC600044-8電子式電流互感器標(biāo)準(zhǔn)里規(guī)定使用的幀格式，它采用曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)幀的速率為2.5Mbit/s，采用FT3格式的數(shù)據(jù)具有完整性，并且能在高速數(shù)據(jù)處理中進(jìn)行多點(diǎn)同步數(shù)據(jù)的鏈接，由接收數(shù)據(jù)的間隔層設(shè)備差值再采樣同步，本實(shí)用新型直接采用其電流通道進(jìn)行泄漏電流的采樣值傳送，互操作性好，工程實(shí)施方便。
[0022]相對于傳統(tǒng)的相量傳送，本實(shí)用新型采用電流/電壓采樣點(diǎn)傳送，使監(jiān)測IED在更加豐富的信息基礎(chǔ)上融合綜合基波和三次諧波的故障識別方式，使得多種判據(jù)戶型補(bǔ)充，解決單一判據(jù)不足，提升了系統(tǒng)的故障預(yù)警的正判率。
[0023]相對于目前的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)中的采用的基于RS485或CAN方式的私有通信規(guī)約的通信方式，本實(shí)用新型的避雷器監(jiān)測IED直接通過光纖網(wǎng)絡(luò)中的DL/T860標(biāo)準(zhǔn)對外進(jìn)行信息交互，將避雷器阻性電流量和雷擊次數(shù)的監(jiān)測參量以及避雷器運(yùn)行狀態(tài)評估結(jié)果上送到過程層/站控層，實(shí)現(xiàn)信息共享，支撐點(diǎn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括避雷器監(jiān)測IED、電壓互感器和對應(yīng)設(shè)置在各避雷器本體的泄漏電流傳感器，其特征在于，所述的避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換端口，各泄漏電流傳感器上設(shè)置有相應(yīng)的電光轉(zhuǎn)換端口，各泄漏電流傳感器的電光轉(zhuǎn)換端口通過光纖與避雷器監(jiān)測IED的光電轉(zhuǎn)換端口通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的避雷器監(jiān)測IED上設(shè)置有常規(guī)電壓互感器接入端口和SV信號接入端口，分別用于接收常規(guī)電壓互感器PT 二次側(cè)電壓信號和電子式電壓互感器母線電壓SV信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的電壓互感器為常規(guī)電壓互感器，該常規(guī)電壓互感器的二次回路與避雷器監(jiān)測IED的常規(guī)電壓互感器接入端口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的電壓互感器為電子式電壓互感器，該電子式電壓互感器母線端設(shè)置有用于采集該母線電壓的合并單元，所述的合并單元設(shè)置有電光轉(zhuǎn)換接口，合并單元通過光纖與避雷器監(jiān)測IED的SV信號接入端口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的各泄漏電流傳感器采用零磁通電流傳感器，以實(shí)現(xiàn)避雷器本體的泄漏電流的采集。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的各泄漏電流傳感器上還設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換端口，所述的各泄漏電流傳感器的光電轉(zhuǎn)換端口通過光纖與避雷器監(jiān)測IED設(shè)置的電光轉(zhuǎn)換端口，用于接收避雷器監(jiān)測IED發(fā)送的同步光脈沖信號。
【文檔編號】G01R19/00GK203561700SQ201320592684
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】路光輝, 雍明超, 莊益詩, 王偉杰, 和紅偉, 馬儀成, 趙寶, 曾國輝, 盧站方 申請人:許繼集團(tuán)有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司