本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，具體地說是輸電電纜用避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

輸電電纜用避雷器均為氧化鋅避雷器，長期承受系統(tǒng)運(yùn)行電壓的作用，會有泄漏電流流過氧化鋅避雷器，氧化鋅閥片本質(zhì)上是一種壓敏電阻，當(dāng)有泄漏電流流過時，氧化鋅閥片就會發(fā)熱，由于氧化鋅閥片的非線性特性，長時間作用將使氧化鋅閥片老化，甚至出現(xiàn)熱擊穿；氧化鋅避雷器由于長時間運(yùn)行在戶外，因此環(huán)境中的水汽會進(jìn)入避雷器內(nèi)部而使閥片受潮，進(jìn)而使流經(jīng)避雷器的泄漏電流增大，長時間作用會使閥片的絕緣性能下降。當(dāng)氧化鋅避雷器受上述原因影響而導(dǎo)致絕緣性能降低時，與之并聯(lián)的電力設(shè)備將失去保護(hù)，影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

為了提高監(jiān)測手段，適應(yīng)目前智能電網(wǎng)中對輸變電系統(tǒng)數(shù)字化建設(shè)和改造的要求，達(dá)到對避雷器狀態(tài)檢修的目的，實(shí)現(xiàn)避雷器在運(yùn)行狀態(tài)下工作性能的有效管控。需要研制出一種新的避雷器阻性電流監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種高精度、使用地點(diǎn)無局限、量程大且安全可靠的大量程電流表。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種輸電電纜用避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括電氣一次部分，電氣二次部分、與電氣二次部分連接的電纜取電CT電源以及連接電氣一次部分和電氣二次部分的光纖隔離通訊部分；電氣一次部分為避雷器監(jiān)測裝置。

所述電氣一次部分包括模擬測量回路和數(shù)字測量回路，模擬測量回路與數(shù)字測量回路均安裝在MOA的接地回路中；

數(shù)字測量回路包括傳感模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊，傳感模塊與數(shù)據(jù)通訊模塊之間通過第一MCU連接；

傳感模塊包括沖擊電流傳感器和泄漏電流傳感器，在沖擊電流傳感器上連接有電壓調(diào)理電路，在電壓調(diào)理電路上分別接有峰值檢測電路以及觸發(fā)器；在泄漏電流傳感器上依次連接有I/V變換電路及電壓調(diào)理增益控制模塊；峰值檢測電路、觸發(fā)器以及電壓調(diào)理增益控制模塊均與第一MCU連接。

在第一MCU上還連接有溫度傳感器。

所述沖擊電流傳感器、泄漏電流傳感器直接串接在MOA的接地回路中。無需外部電 源供電便可工作(即無源)，同時也不需要其他輔助信號。

所述沖擊電流傳感器采用羅氏線圈制成。羅氏線圈是空心的，即沒有鐵心，可以認(rèn)為就是利用最基本的法拉第電磁感應(yīng)定律，直接在副邊產(chǎn)生電壓信號。羅氏線圈相對于普通電流互感器的好處是，因其沒有鐵心，因此不存在鐵心飽和現(xiàn)象，可以直接測量上百千安的電流。

所述電氣二次部分包括數(shù)據(jù)終端和與電纜取電CT電源相接的整流模塊，數(shù)據(jù)終端包括光纖通訊模塊及與其相連接的數(shù)據(jù)處理模塊；

所述光纖通訊模塊包括A、B、C三相光電轉(zhuǎn)換通訊模塊以及與其電氣連接的第二MCU，光電轉(zhuǎn)換通訊模塊包括與電氣一次部分相連接的光電管，其中避雷器監(jiān)測裝置有三個，分別為A相避雷器監(jiān)測裝置、B相避雷器監(jiān)測裝置及C相避雷器監(jiān)測裝置；A、B、C三相光電轉(zhuǎn)換通訊模塊分別與相對應(yīng)相序的避雷器監(jiān)測裝置相連接；

所述光纖通訊模塊與數(shù)據(jù)處理模塊電氣連接，對高壓進(jìn)行有效的隔離。

所述數(shù)據(jù)處理模塊包括與第二MCU通訊連接的第三MCU，第三MCU上還分別接有GPS、GPRS、RF、RS232、RS485以及溫濕度傳感器。

所述電纜取電CT電源為在同一個CT上分別有兩個獨(dú)立繞阻，一組線圈用于系統(tǒng)的供電，另一組線圈用于參考電壓相位的獲取。既可以安全可靠的供電電源，又可以保證終端數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)臏?zhǔn)確可靠。

所述光纖為塑料光纖。由于使用了塑料光纖傳輸數(shù)據(jù)，因此可以完全隔離高低壓，使系統(tǒng)在瞬時雷擊過大的情況下不至于將雷電信號引入后臺，從而導(dǎo)致系統(tǒng)燒毀，大大提高了系統(tǒng)的安全性能及使用壽命。使用該方案既達(dá)到避雷器數(shù)字化監(jiān)測的目的，又消除了綜自系統(tǒng)遭雷擊的隱患。

有益效果：本實(shí)用新型在無需PT(電壓互感器)輔助信號的情況下，直接串入避雷器地線之上，可以有效的檢測出全電流的阻性分量。同時利用自己特有的安全、有效的傳輸方式，實(shí)時監(jiān)測輸電線路避雷器在持續(xù)運(yùn)行電壓下的全電流、阻性電流、相位夾角、全電流的3，5，7次諧波、母線頻率、避雷器運(yùn)行的環(huán)境溫濕度和經(jīng)緯度以及避雷器動作電流峰值和對應(yīng)時間。后臺系統(tǒng)軟件具備數(shù)據(jù)采集、查詢、超值報(bào)警和數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能，并可通過客戶端在局域網(wǎng)內(nèi)遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器，瀏覽，查詢數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種輸電電纜用避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括電氣一次部分，電氣二次 部分、與電氣二次部分連接的電纜取電CT電源以及連接電氣一次部分和電氣二次部分的光纖隔離通訊部分；電氣一次部分為避雷器監(jiān)測裝置。

電氣一次部分包括模擬測量回路和數(shù)字測量回路，模擬測量回路與數(shù)字測量回路均安裝在MOA的接地回路中；

數(shù)字測量回路包括傳感模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊，傳感模塊與數(shù)據(jù)通訊模塊之間通過第一MCU連接；

傳感模塊包括沖擊電流傳感器和泄漏電流傳感器，在沖擊電流傳感器上連接有電壓調(diào)理電路，在電壓調(diào)理電路上分別接有峰值檢測電路以及觸發(fā)器；在泄漏電流傳感器上依次連接有I/V變換電路及電壓調(diào)理增益控制模塊；峰值檢測電路、觸發(fā)器以及電壓調(diào)理增益控制模塊均與第一MCU連接。

在第一MCU上還連接有溫度傳感器。

沖擊電流傳感器、泄漏電流傳感器直接串接在MOA的接地回路中。無需外部電源供電便可工作(即無源)，同時也不需要其他輔助信號。

沖擊電流傳感器采用羅氏線圈制成。羅氏線圈是空心的，即沒有鐵心，可以認(rèn)為就是利用最基本的法拉第電磁感應(yīng)定律，直接在副邊產(chǎn)生電壓信號。羅氏線圈相對于普通電流互感器的好處是，因其沒有鐵心，因此不存在鐵心飽和現(xiàn)象，可以直接測量上百千安的電流。

電氣二次部分包括數(shù)據(jù)終端和與電纜取電CT電源相接的整流模塊，數(shù)據(jù)終端包括光纖通訊模塊及與其相連接的數(shù)據(jù)處理模塊；

光纖通訊模塊包括A、B、C三相光電轉(zhuǎn)換通訊模塊以及與其電氣連接有第二MCU，光電轉(zhuǎn)換通訊模塊包括與電氣一次部分相連接的光電管，其中避雷器監(jiān)測裝置有三個，分別為A相避雷器監(jiān)測裝置、B相避雷器監(jiān)測裝置及C相避雷器監(jiān)測裝置；A、B、C三相光電轉(zhuǎn)換通訊模塊分別與相對應(yīng)相序的避雷器監(jiān)測裝置相連接；

光纖通訊模塊與數(shù)據(jù)處理模塊電氣連接，對高壓進(jìn)行有效的隔離。

數(shù)據(jù)處理模塊包括與第二MCU通訊連接的第三MCU，第三MCU上還分別接有GPS、GPRS、RF、RS232、RS485以及溫濕度傳感器。

電纜取電CT電源為在同一個CT上分別有兩個獨(dú)立繞阻，一組線圈用于系統(tǒng)的供電，另一組線圈用于參考電壓相位的獲取。既可以安全可靠的供電電源，又可以保證終端數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)臏?zhǔn)確可靠。

上述光纖為塑料光纖。

本實(shí)用新型可以將避雷器的過電壓沖擊電流、泄漏阻性電流、諧波及避雷器運(yùn)行的重要環(huán)境參數(shù)等數(shù)據(jù)檢測出來。監(jiān)測裝置采用無源方式，無需外部供電，將避雷器的泄 漏電流整流后作為監(jiān)測裝置的內(nèi)部供電電源。

一次側(cè)避雷器端的監(jiān)測裝置與二次側(cè)智能終端之間的數(shù)據(jù)通訊采用光纖傳輸方式，以消除二次側(cè)的雷擊隱患。二次智能終端采用CT在母線上感應(yīng)取電方式供電。智能終端與后臺軟件系統(tǒng)通訊采用GPRS方式。

以下數(shù)據(jù)為本實(shí)用新型多次實(shí)驗(yàn)所取得的數(shù)據(jù)：

沖擊電流測試數(shù)據(jù)表

泄流電流測試表

經(jīng)實(shí)際測量沖擊電流的誤差在5％以內(nèi)，泄流電流測量誤差在1.5％以內(nèi)，完全符合2.5級表精度要求。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。