[发明专利]一种避雷器在线监测装置及方法

说明书

本发明提供一种避雷器在线监测装置及方法，涉及避雷器自动监测及防雷保护技术领域。本发明系统包括系统采集单元、第一在线监测单元、地址按键、第一5位段8位数码管、220V交流电源、避雷器电压互感器；通过采集避雷器内部监测电流信号，雷击电流输入信号、避雷器铁芯电流信号及避雷器互感器测量的电压信号，进行数据处理，输出监测量，包括：全电流，阻性电流(或功耗)，环境温度和湿度，雷电计数结果，完成避雷器的在线监测。

技术领域

本发明涉及避雷器自动监测及防雷保护技术领域，尤其涉及一种避雷器在线监测装置及方法。

背景技术

在我国的输电系统中，避雷器作为必备的保护装置已经沿用很多年，避雷器因其高大的体积和较广的占地面积而多布置于户外，所以避雷器投入使用过程中难免会受到外部环境的影响，绝大多数避雷器在运行过程中出现老化和受潮，情况严重的会造成系统故障，此外，避雷器的预防性试验往往也需要停电维护，造成诸多不便。

由上可知，随着运行时间的增加避雷器的老化和受潮日渐严重，维修所造成的停电损失也难以弥补。据统计，在110kV电压等级以上，氧化锌避雷器可能会在长期工频电压的影响下逐渐老化，避雷器内部阀板电流和功耗也会随着时间的推移逐渐增大，最终将导致避雷器失去热稳定性而损坏。除此之外，因避雷器密封不严导致的受潮，也将引起避雷器工作电流增大，严重时将导致避雷器动作，继电保护装置跳闸。

为了能够灵敏地检测避雷器受潮和老化问题，人们对避雷器在线检测装置的研究越来越多。基于ZYNQ平台的在线监测法和搭建FPGA+MCU架构的在线装置是目前在避雷器自动监测方面比较流行的方案，该方案结合计算机通信技术，从硬件和软件两个方面入手，满足功能和性能设计需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种避雷器在线监测装置及方法，能够灵敏地检测避雷器受潮和老化问题，该方法同步精度高、谐波分量小、抗干扰能力强，确保电网的稳定运行。

本发明所采取的技术方案是：

一种避雷器在线监测装置，包括系统采集单元、第一在线监测单元、地址按键、第一5位段8位数码管、220V交流电源、避雷器电压互感器；

所述系统采集单元包括第一避雷器电流采集单元、第二避雷器电流采集模块、电源模块、铁芯电流采集单元、第一同步采样器、第一可编程逻辑器件、PT电压调理电路、第一数据处理模块；

所述电源模块包括电源PT电压调理电路、第一电源接口；所述第一避雷器电流采集单元包括雷击计数比较电路、第一电流采集调理电路；所述雷击计数比较电路输入端输入第一雷击电流信号，输出端与所述第一同步采样器的输入端连接，避雷器内部监测电流信号输入第一电流采集调理电路；所述第二避雷器电流采集单元包括调理电路、电流采集单元电压互感器、第二同步采样器、第二5位段8位数码管、处理器、第二可编程逻辑器件、第二电源接口、电压比较器、第二在线监测单元；所述调理电路输入端输入避雷器交流漏电流信号，输出端与第二同步采样器输入端连接，第二同步采样器输入端分别与电流采集单元电压互感器输出端、第二可编程逻辑器件输出端、调理电路输出端连接，其输出端与第二可编程逻辑器件输入端连接，所述第二可编程逻辑器件输入端与电压比较器输出端、第二在线监测单元输出端连接，所述处理器输入端与第二可编程逻辑器件输出端连接，输出端与第二5位段8数码管输入端、电网调试接口输入端连接，所述第一电源接口输入端与所述220V交流电源输出端连接，所述第二电源接口输入端与所述220V交流电源输出端连接，所述电压比较器输入第二雷击电流信号；所述铁芯电流采集单元输入端输入避雷器铁芯电流信号；

所述第一同步采样器输出端与第一可编程逻辑器件输入端连接，输入端分别与第一避雷器电流采集单元中的第一电流采集调理电路输出端、铁芯电流采集单元输出端、PT电压调理电路输出端连接，所述PT电压调理电路输入端与所述避雷器电压互感器输出端连接；