[实用新型]一种避雷器绝缘在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统变电领域，具体涉及一种避雷器绝缘在线监测系统。

背景技术

避雷器绝缘在线监测系统中重要参数是阻性电流、全电流和雷击次数。目前市场上类似的系统常用的方法有：总泄露电流法、三次谐波法、谐波电流补偿法、高次谐波计算法、基波法等，其中获得阻性电流值、全电流最精确的是谐波分析法。

谐波分析法的测量原理是，首先由传感器获得流过避雷器的总泄露电流信号和避雷器运行电压信号，利用波形采集装置将此时域波形同步地转换为数字化离散信号，然后利用计算机将两个离散数字波形信号经离散傅里叶变换或快速傅里叶变换(FFT)，求出电压、电流的各次谐波相角，进而从总泄漏电流中分离出阻性电流基波值和阻性电流各次谐波值。

该系统一般由一台主机和几十个甚至上百个监测器组成。主机负责获取避雷器运行电压信号，监测器负责获取避雷器总泄露电流信号。系统如何保证同时采集电压、电流信号是系统计算精度的最主要因素。目前市场上多数设备的同步都存在或多或少的时间差，精度收到了相应的影响。

同步对精度的影响如下：

当基于同步时钟脉冲对多路异地交流数据量进行同步采样时,先不考虑装置内部晶振频率误差影响，非同步采样会导致谱估计的偏差。设有对A路周期为T的电信号进行等间隔的交流采样得到抽样序列QUOTE,QUOTE ,QUOTE ,QUOTE ,QUOTE ，对B路周期也为T的电信号以相同采样频率等间隔采样得到的抽样序列 QUOTE ,QUOTE ,QUOTE ,QUOTE ,QUOTE ，则采样序列时间差：理想状态：Δt= QUOTE = 0。如果采样点间的时间间隔没有保持严格一致，Δt<0时则表示A路信号采样时间超前B路信号采样时间，Δt>0时则表示A路信号采样时间滞后B路信号采样时间。可以推出角度差的最大误差： QUOTE (弧度)。

由上述公式可以得知，如果提高同步精度也就是缩小Δt的时间，则能够极大的提高该设备的检测精度。

但是现在市场上的类似产品针对同步方面主要采用RS485现场总线的方式来解决。该总线传输速率较低，并且在远距离和多终端情况下抗干扰差、传输速率下降明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种避雷器绝缘在线监测系统，其利用EtherCAT现场总线技术，实现提高避雷器在线监测系统的精度。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种避雷器绝缘在线监测系统，其特征是，包含：

主机，连接母线；

主采集器模块，连接相应的待检测避雷器导地线，通过EtherCAT实时通信网络连接所述主机；

其中，所述的主机包含：

MCU主处理单元；

电压采样单元，连接母线及MCU主处理单元，负责采样母线的三相电压；

第一EtherCAT控制单元，连接MCU主处理单元，负责与采集器模块之间的信息通讯；

第一电源单元，分别连接MCU主处理单元、电压采样单元以及第一EtherCAT控制单元；

其中，所述的主采集器模块包含：

互感器，连接相应的待检测避雷器导地线，负责采集避雷器导地线的全电流；

第二EtherCAT控制单元，负责与主机之间的信息通讯；

信号处理单元，连接互感器；

主处理单元，分别连接信号处理单元及第二EtherCAT控制单元；

第二电源单元，分别连接互感器、第二EtherCAT控制单元、主处理单元以及信号处理单元。

上述的避雷器绝缘在线监测系统，其中：

所述的第一EtherCAT控制单元以及第二EtherCAT控制单元各自包含一EtherCAT协议收发器和EtherCAT协议控制器。

上述的避雷器绝缘在线监测系统，其中：

所述的主机还连接一后台服务器。

上述的避雷器绝缘在线监测系统，其中：

所述的主采集器模块后还依次通过EtherCAT实时通信网络串接多个从采集器模块，且每个从采集器模块分别连接相应的各个待检测的避雷器导地线。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、在EtherCAT中，数据交换完全基于纯粹的硬件设备，可以在网络范围内提供信号抖动小于1微秒的、非常精确的时钟基，提高了同步精度，并且由于同步精度的提高，从而本质上大大提高了该产品的检测精度；