[实用新型]复合型电流互感器及避雷器的在线检测装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电力设备氧化锌避雷器的在线的检测技术，特别涉及复合型电流互感器及其应用在避雷器的在线监测装置，用于在线监测避雷器的泄露电流(全电流)、阻性电流、容性电流、雷击次数和雷击时间等。

【背景技术】

金属氧化物避雷器(MOA)主要用于限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压，是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一。但由于MOA长期承受工频电压、冲击电压，再加上各种外部环境等因素的影响而趋于老化，使其绝缘特性遭到破坏，致使MOA引起热崩溃，甚至发生爆炸。为确保避雷器正常发挥作用，需要定期检测避雷器状态和雷击次数检测。

而现有的监测装置大部分是由电磁式机械计数器和毫安表计组成，由普通的整流桥和毫安表计来实现对泄露电流的检测和显示；通过一个电容和非线性回路线圈放电来实现对雷击次数的计数。该方式对元器件的要求较高，当雷击时，有可能产生过大的电流把阀片(或阀门老化)和保护装置烧毁，导致避雷器无正常接地引起MOA爆炸事故。而且该方式无法记录落雷时间、无法实现避雷器绝缘性能的分析。

如图7所示，现在还有一种装置是利用单一CT(current transformer，电流互感器)对避雷器进行泄露电流监测，用单独的线圈N绕制在零磁通电流传感器上，配合上述的机械式雷击计数器实现对避雷器的监测，但这种装置只能监测避雷器的工频信号，能实时监测避雷器的泄露电流，却无法实现落雷捕获、进行落雷时间的记录和实现MOA突发性故障监测。

以上两种装置都存在难以克服的缺点，难以对MOA准确的状态评估、故障诊断和落雷情况记录。综上，现有的避雷器监测设备亟待解决如下问题：

1、不能影响MOA现有的接地方式；

2、能实时监测并记录避雷器落雷时间及次数；

3、要求能实现避雷器突发性故障的报警；

4、可与目前变电站在线监测系统实现无缝连接，可通过监测避雷器的全电流、阻性电流与容性电流的监测，通过系统进行故障分析、诊断，从而实现智能化控制，提高设备的可靠性。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种复合型电流互感器，采用了复合电流互感器穿芯取样方式，可瞬时捕获雷击时刻和雷击次数。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种在线检测装置，该装置接在避雷器接地回路中，可实时监测避雷器的全电流、阻性电流、容性电流并记录避雷器落雷放电时刻的时间以及放电次数。

本发明要解决的技术问题之一是这样实现的：一种复合型电流互感器，包括一零磁通电流传感器，所述零磁通电流传感器上还设有一高频传感器。

该复合型电流互感器是将坡莫合金和铁样体叠合成一叠合磁芯，再将分别将所述零磁通电流传感器的线圈及高频传感器的线圈绕制在该叠合磁芯上后进行封装。

所述坡莫合金和铁样体之间设有多层屏蔽，该多层屏蔽包括至少由外到内依次设置的铜和纯铁。

所述高频传感器与原来零磁通电流传感器形状和尺寸均相同。

本发明要解决的技术问题之二是这样实现的：一种避雷器的在线检测装置，包括上述任一种复合型电流互感器，还包括一参考电源电流互感器、一信号调理电路、一A/D转换采样电路、一数字信号处理器、一可编程逻辑器件，以及一捕获电路；所述复合型电流互感器和参考电源电流互感器均连接至信号调理电路；所述信号调理电路、A/D转换采样电路、数字信号处理器，以及所述可编程逻辑器件顺次连接；所述可编程逻辑器件再连接所述A/D转换采样电路；所述复合型电流互感器再通过所述捕获电路连接所述数字信号处理器。

该在线检测装置还包括一与所述数字信号处理器连接的LED显示灯。

所述可编程逻辑器件采用型号为EPM3128的芯片，该芯片内部编程完成对外扩RAM、模数转换芯片的片选逻辑，读取设备地址码，分配LED显示灯的工作模式，以及将采样数据缓冲后送到DSP数据总线上。

所述数字信号处理器采用加窗的FIR滤波，最后运用快速傅立叶变换提取泄露电流信号相对母线的基波相位和基波分量峰值。

所述信号调理电路包括依次连接的同相放大器电路、滤波电路和电压跟随电路。

该在线检测装置还连接一PC机，该PC机连接至所述述数字信号处理器。

本发明的优点在于：

1、能实时的记录雷击电流及雷击时刻的时间，并显示较多的雷击次数，且具有掉电后数据信息不会丢失；

2、利用纯数字电路控制，避免了因器件老化、温度等因素引起的误差；

3、设备结构简单，性能可靠且各测量项精确；