一種特高壓直流避雷器的在線監(jiān)測儀及在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種特高壓直流避雷器的在線監(jiān)測儀及在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括電阻片，計(jì)數(shù)器回路，電流測量回路，現(xiàn)場計(jì)數(shù)器，現(xiàn)場電流表和電光轉(zhuǎn)換回路；電阻片的一端接高壓，另一端接地，計(jì)數(shù)器回路的輸入端與電阻片接特高壓的一端連接，計(jì)數(shù)器回路的輸出端與電流測量回路的輸入端連接，電流測量回路的輸出端與電阻片的接地端連接，現(xiàn)場計(jì)數(shù)器和電光轉(zhuǎn)換回路接入計(jì)數(shù)器測量回路中，通過計(jì)數(shù)器回路驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場計(jì)數(shù)器和電光轉(zhuǎn)換回路，現(xiàn)場電流表接入電流測量回路中。本實(shí)用新型采用無源的方式，通過光信號(hào)方式進(jìn)行避雷器動(dòng)作信號(hào)傳輸；通過對(duì)光信號(hào)的判斷處理，可記錄避雷器的動(dòng)作次數(shù)和動(dòng)作時(shí)間，并可以準(zhǔn)確的得出沖擊電流的大小。
【專利說明】一種特高壓直流避雷器的在線監(jiān)測儀及在線監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及特高壓直流避雷器監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種特高壓直流避雷器的在線監(jiān)測儀及在線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無間隙金屬氧化物避雷器作為重要的電力設(shè)備之一，內(nèi)部電阻片長期直接承受電壓，運(yùn)行期間總有電流流過電阻片，如果系統(tǒng)異常，避雷器頻繁動(dòng)作，會(huì)引起避雷器電阻片老化、泄露電流增加和功耗加劇，導(dǎo)致避雷器電阻片溫度升高至發(fā)生熱崩潰，從而引發(fā)電力系統(tǒng)事故。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化物避雷器的隱患，需要對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行了解，目前，對(duì)金屬氧化物避雷器運(yùn)行狀態(tài)了解的主要手段是在線監(jiān)測。
[0003]現(xiàn)今國內(nèi)交流輸電較多，交流無間隙金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測的基本功能是測量避雷器的泄露電流和動(dòng)作次數(shù)，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，特別是特高壓直流輸電工程的興起，為了增加運(yùn)行過程中的安全性能，對(duì)于直流金屬氧化物避雷器的在線監(jiān)測也尤其重要，直流金屬氧化物避雷器用在線監(jiān)測的要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0004]1、要求監(jiān)測儀能夠工作在高壓端，并能夠?qū)⒈芾灼鲃?dòng)作信號(hào)遠(yuǎn)傳到控制室；
[0005]2、要求監(jiān)測儀能夠現(xiàn)場顯示避雷器動(dòng)作次數(shù)和泄露電流；
[0006]3、要求監(jiān)測避雷器的動(dòng)作次數(shù)及動(dòng)作電流的大小；
[0007]常規(guī)避雷器的在線監(jiān)測無法滿足的技術(shù)要求主要有以下幾方面:
[0008]1、應(yīng)用于低壓端，無法用于高壓端進(jìn)行遠(yuǎn)傳監(jiān)測；
[0009]2、只能監(jiān)測避雷器的動(dòng)作次數(shù)，不能監(jiān)測避雷器動(dòng)作時(shí)電流的大小。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)中常采用電阻片取樣原理，實(shí)現(xiàn)避雷器動(dòng)作次數(shù)和泄露電流的監(jiān)測，并采用RS-485方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳，
[0011]此種監(jiān)測儀存在問題:
[0012]1、監(jiān)測儀需要電源供電，電源供電和RS-485信號(hào)通過電纜輸送，無法用于高壓端;
[0013]2、監(jiān)測儀無法實(shí)現(xiàn)避雷器動(dòng)作電流大小的監(jiān)測；
實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用無源方式、以光信號(hào)形式傳輸避雷器動(dòng)作信號(hào)并且能夠準(zhǔn)確得出沖擊電流大小的特高壓直流避雷器的在線監(jiān)測儀及在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0015]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種特高壓直流避雷器的在線監(jiān)測儀，包括電阻片，計(jì)數(shù)器回路，電流測量回路，現(xiàn)場計(jì)數(shù)器，現(xiàn)場電流表和電光轉(zhuǎn)換回路；
[0016]所述電阻片的一端接高壓，另一端接地，所述計(jì)數(shù)器回路的輸入端與電阻片接高壓的一端電連接，所述計(jì)數(shù)器回路的輸出端與所述電流測量回路的輸入端電連接，所述電流測量回路的輸出端與所述電阻片的接地端電連接，所述的現(xiàn)場計(jì)數(shù)器與所述的計(jì)數(shù)器回路電連接，所述的電光轉(zhuǎn)換器與計(jì)數(shù)器回路電連接，所述的現(xiàn)場電流表與所述的電流測量回路電連接。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:采用無源的方式，通過光信號(hào)方式進(jìn)行避雷器動(dòng)作信號(hào)傳輸；監(jiān)測儀中現(xiàn)場計(jì)數(shù)器為電磁機(jī)械式、現(xiàn)場電流表為動(dòng)圈式、電光轉(zhuǎn)換回路中使用無源器件，不需要供電，實(shí)現(xiàn)了用于高壓端的使用要求，并且消除了各種需要供電方式帶來的不穩(wěn)定隱患，也降低了各種供電方式的實(shí)現(xiàn)所增加的成本；通過試驗(yàn)擬合出避雷器動(dòng)作電流和輸出光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流一時(shí)間脈寬曲線，通過信號(hào)處理模塊的監(jiān)測判斷，可以比較準(zhǔn)確的得出避雷器的動(dòng)作電流大??；對(duì)于監(jiān)測儀下限動(dòng)作電流的調(diào)整更加方便，只要通過電流-脈寬曲線中得出電流對(duì)應(yīng)的光信號(hào)的脈沖寬度，即可通過后續(xù)的信號(hào)處理將此脈沖寬度作為避雷器的動(dòng)作下線的判定標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0019]進(jìn)一步，所述現(xiàn)場電流表為動(dòng)圈式現(xiàn)場電流表。
[0020]進(jìn)一步，所述現(xiàn)場計(jì)數(shù)器為電磁機(jī)械式現(xiàn)場計(jì)數(shù)器。
[0021]進(jìn)一步，所述電光轉(zhuǎn)換回路中的器件均為無源器件。
[0022]進(jìn)一步，所述電阻片為非線性金屬氧化物電阻片。
[0023]進(jìn)一步，一種應(yīng)用在線監(jiān)測儀的特高壓直流避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括至少一個(gè)監(jiān)測儀，光纖，至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，信號(hào)處理模塊和規(guī)約轉(zhuǎn)換器；
[0024]每個(gè)所述監(jiān)測儀分別通過光纖與一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器電連接，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換器的輸出端均與所述信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸入端電連接，所述信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端與所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接，所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器的輸出端與后臺(tái)控制系統(tǒng)連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型在線監(jiān)測儀電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型在線監(jiān)測系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0027]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0028]1、電阻片，2、計(jì)數(shù)器回路，3、電流測量回路，4、現(xiàn)場計(jì)數(shù)器，5、現(xiàn)場電流表，6、電光轉(zhuǎn)換回路，7、監(jiān)測儀，8、光纖，9、光電轉(zhuǎn)換器，10、信號(hào)處理模塊，11、規(guī)約轉(zhuǎn)換器，12、后臺(tái)控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0030]如圖1所示，為本實(shí)用新型在線監(jiān)測儀電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型在線監(jiān)測系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0031]實(shí)施例1
[0032]一種特高壓直流避雷器的在線電流監(jiān)測儀，包括電阻片1，計(jì)數(shù)器回路2，電流測量回路3，現(xiàn)場計(jì)數(shù)器4，現(xiàn)場電流表5和電光轉(zhuǎn)換回路6 ；
[0033]所述電阻片I的一端接高壓，另一端接地，所述計(jì)數(shù)器回路2的輸入端與電阻片I接高壓的一端電連接，所述計(jì)數(shù)器回路2的輸出端與所述電流測量回路3的輸入端電連接，所述電流測量回路3的輸出端與所述電阻片I的接地端電連接，所述的現(xiàn)場計(jì)數(shù)器4與所述的計(jì)數(shù)器回路2電連接，所述的電光轉(zhuǎn)換器6與計(jì)數(shù)器回路電連接，所述的現(xiàn)場電流表5與所述的電流測量回路3電連接。
[0034]所述現(xiàn)場電流表5為動(dòng)圈式現(xiàn)場電流表。所述現(xiàn)場計(jì)數(shù)器4為電磁機(jī)械式現(xiàn)場計(jì)數(shù)器。所述電光轉(zhuǎn)換回路6中的器件均為無源器件。
[0035]所述電阻片I為非線性金屬氧化物電阻片。
[0036]一種應(yīng)用在線監(jiān)測儀的特高壓直流避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括至少一個(gè)監(jiān)測儀7，光纖8，至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器9，信號(hào)處理模塊10和規(guī)約轉(zhuǎn)換器11 ；
[0037]每個(gè)所述監(jiān)測儀7分別通過光纖8與一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器9連接，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換器9的輸出端均與所述信號(hào)處理模塊10的信號(hào)輸入端連接，所述信號(hào)處理模塊10的信號(hào)輸出端與所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器11的輸入端連接，所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器11的輸出端與后臺(tái)控制系統(tǒng)12連接。
[0038]在具體實(shí)施中，本實(shí)用新型的在線監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測儀、光纖、光電轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理模塊、61850規(guī)約轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測儀包括:電阻片、計(jì)數(shù)器回路、電流測量回路、現(xiàn)場計(jì)數(shù)器、現(xiàn)場電流表。
[0039]當(dāng)沖擊電流通過時(shí)，電流主要通過電阻片，電阻片兩端產(chǎn)生的壓降同時(shí)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場計(jì)數(shù)器和電光轉(zhuǎn)換模塊，現(xiàn)場計(jì)數(shù)器動(dòng)作的同時(shí)，動(dòng)作信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并通過光纖傳輸?shù)叫盘?hào)處理模塊。信號(hào)處理模塊將信號(hào)進(jìn)行處理判斷，將最終處理結(jié)果送給后臺(tái)控制系統(tǒng)；
[0040]電阻片的電壓降由沖擊電流的大小決定，并與沖擊電流成正相關(guān)，電光轉(zhuǎn)換模塊輸出光信號(hào)脈沖寬度與電阻片所產(chǎn)生的壓降成正相關(guān)，從而得出輸出光信號(hào)脈沖寬度和沖擊電流的大小關(guān)系曲線，通過處理器對(duì)光信號(hào)的處理分析可以比較準(zhǔn)確的得出沖擊電流的大小，并將處理結(jié)果傳到后臺(tái)控制系統(tǒng)，設(shè)定監(jiān)測儀動(dòng)作下限電流判據(jù)，即可累計(jì)記錄避雷器的動(dòng)作次數(shù)，并了解避雷器每次動(dòng)作的電流大??；
[0041]當(dāng)避雷器的泄露電流通過時(shí)，電流主要通過計(jì)數(shù)器測量回路和電流測量回路，電流測量回路驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場電流表顯示泄漏電流的大小。
[0042]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種特高壓直流避雷器的在線監(jiān)測儀，其特征在于:包括電阻片(1)，計(jì)數(shù)器回路(2)，電流測量回路(3)，現(xiàn)場計(jì)數(shù)器(4)，現(xiàn)場電流表(5)和電光轉(zhuǎn)換回路(6)； 所述電阻片(I)的一端接高壓，另一端接地，所述計(jì)數(shù)器回路(2)的輸入端與電阻片(I)接高壓的一端電連接，所述計(jì)數(shù)器回路(2)的輸出端與所述電流測量回路(3)的輸入端電連接，所述電流測量回路(3)的輸出端與所述電阻片(I)的接地端電連接，所述的現(xiàn)場計(jì)數(shù)器(4)與所述的計(jì)數(shù)器回路(2)電連接，所述的電光轉(zhuǎn)換器(6)與計(jì)數(shù)器回路電連接，所述的現(xiàn)場電流表(5)與所述的電流測量回路(3)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于:所述現(xiàn)場電流表(5)為動(dòng)圈式現(xiàn)場電流表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于:所述現(xiàn)場計(jì)數(shù)器(4)為電磁機(jī)械式現(xiàn)場計(jì)數(shù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于:所述電光轉(zhuǎn)換回路(6)中的器件均為無源器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的在線監(jiān)測儀，其特征在于:所述電阻片(I)為非線性金屬氧化物電阻片。
6.一種應(yīng)用在線監(jiān)測儀的特高壓直流避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1至5所述的監(jiān)測儀(7)，光纖(8)，至少一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器(9)，信號(hào)處理模塊(10)和規(guī)約轉(zhuǎn)換器(11)； 每個(gè)所述監(jiān)測儀(7)分別通過光纖(8)與一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器(9)連接，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換器(9)的輸出端均與所述信號(hào)處理模塊(10)的信號(hào)輸入端連接，所述信號(hào)處理模塊(10)的信號(hào)輸出端與所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器(11)的輸入端連接，所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器(11)的輸出端與后臺(tái)控制系統(tǒng)(12)連接。
【文檔編號(hào)】G01R19/17GK203720239SQ201420048786
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】牛文瑞, 宋繼軍, 千葉智基, 李明剛, 田宏偉 申請人:平高東芝（廊坊）避雷器有限公司