[实用新型]避雷器电压分布无线测量系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于避雷器电压分布测量技术领域，尤其是涉及一种通过无线测量方法对避雷器电压分布进行测量的系统。

背景技术：

在高压电网中，避雷器阀片电压分布不均直接影响其稳定运行，避雷器芯体是由电阻片串联而成的电阻片柱，由于电阻片柱对地杂散电容的作用，使避雷器各部分电压分布不均，上部电阻片比下部电阻片承受电压高，老化速度快，电压分布较高的阀片一旦损坏,其它阀片的电压将提高,最终导致避雷器损坏。因此 MOA的电压分布是否合理直接影响整支的运行寿命。随着MOA电压等级的升高，其高度也越来越高，MOA电压分布的不均匀程度也越来越严重，MOA均压问题一直受到生产、运行部门的共同关注。当前，国内外在测量避雷器电压分布中，大都采用光纤电流法，此种方法延用多年，在测量系统的安装上存在很多弊端，多困光纤从避雷器瓷套内部引出，为实验带来许多不便，甚至需要在瓷套上钻孔，影响测量的准确性。应用此类方法，必须分时的测量避雷器各节点电压，而变压器的电压必须由峰值表读出，很难与探头测量电压保持同步性，这样就影响了测量的准确性。

实用新型内容：

1、实用新型目的：

本实用新型针对上述问题，提出了一种避雷器电压分布无线测量系统。

2、技术方案：

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种避雷器电压分布无线测量系统，其特征在于：该系统主要包括避雷器内部分布电压测量探头和主机，电压测量探头由外壳和内部电路构成，电压测量探头的内部电路包括MCU、无线模块和电压测量及变换电路，外壳为采用工程塑料制成的圆饼形状；主机主要由第二MCU、第二无线模块NRF24L0PA、信号测量及变换电路和远程通信电路构成；主机为铝外壳，天线外置；该系统还包括可以与主机进行数据交换的上位机。

所述分布电压测量探头至少为1个。

所述电压测量探头设置在避雷器内部，穿插到电阻片中，外壳分上下两个端盖，上端盖的上面和下端盖的下面均是由圆形电路板粘合而成，电路板一侧敷铜并使铜箔外露，电路板另一侧接入电压测量探头内部电路；外壳侧面开有圆孔，电压测量探头内部的电源开关伸入圆孔中。

电路板另一侧接入电压测量探头电压测量及变换电路上。

所述电压测量探头的内部电路由MCU、无线模块、电压测量及变换电路、电源开关、电源指示灯、电池和拨码开关构成；无线模块分别与电池、拨码开关和电源开关相连；MCU和无线模块均由电池供电，拨码开关设置地址并由MCU读取并储存，MCU采用C8051低功耗芯片；无线模块为NRF24L01无线模块，采用内置链路层的GFSK单收发芯片；电压测量及变换电路与MCU相连；电源开关伸入外壳下端盖的圆孔中，电源开关下方设有电源指示灯；电池采用3.6V，容量450mAH的工控电池；用于选择各探头地址的拨码开关的地址范围为1～64。

具有变压器电压测量功能的主机与各个电压测量探头进行无线数据交换；外部接口为DB9针口和卡隆接口，通信电缆通过DB9针口接入主机，卡隆接口与变压器二次侧抽头连接；主机电路部分有电源电路、第二MCU、第二无线模块NRF24L0PA、信号测量及变换电路、远程通信电路；电源采用4节1.5V电池，第二MCU与第二无线模块NRF24L0PA相连，第二MCU经通信电缆传给上位机，主机通信采用RS485方式，传输距离1000m，传输采用两芯屏蔽电缆。

上位机通过屏蔽电缆连接到系统主机上，上位机采用PC机或工控机与主机通信，上位机与主机之间以485总线方式传输，上位机与主机之间加信号隔离，主机内部设有高速光耦对信号隔离。

3、优点及效果：

本实用新型提出的这种避雷器电压分布无线测量系统，具有如下优点：

采用避雷器电压分布无线测量系统，使得安装方便，避免探头和主机之间的连接线繁杂等问题，利用离散傅立叶方法去除谐波，提高测量精度。实验变压器电压测量和探头测量同步进行，使整个测量过程更接近于理想状态，有利于工程人员分析数据。工程人员可以在PC机或工控机对测量系统进行远程操作，操作人员更加安全。测量数据通过软件处理生成表格、描绘曲线等，提高了工作效率。

附图说明：

图1为本实用新型整体示意图；

图2为本实用新型电压测量探头结构示意图；

图3为电压测量探头上端盖打开时的结构示意图；

图4为电压测量探头内部结构示意图；

图5为电压测量探头安装到避雷器时的示意图；

图6为主机结构示意图；