[发明专利]线路避雷器在线监测系统

说明书

本发明提供一种线路避雷器在线监测系统，其包括电流传感器、数据终端和监测中心；A、B、C三相线路避雷器上均安装有电流传感器；所述电流传感器通过无线通信方式将检测到的线路避雷器的运行数据发送给数据终端；数据终端汇集A、B、C三相电流传感器的数据及数据终端采集的温湿度、经纬度数据通过无线通信方式传送到监测中心，监测中心将接收到的数据进行处理，以图表的形式进行展示，并对异常数据进行报警。本发明能实时监测输电线路避雷器在运行电状况；避雷器运行的环境温度度、经纬度等。本发明的电流传感器能高速跟踪调整，使铁芯能始终保持在逼近零磁通状态，传感器达到较高的精度。

技术领域

本发明属于电力领域，具体涉及一种线路避雷器在线监测系统。

背景技术

目前输电线路采用的氧化锌避雷器大多不带有任何间隙，这样氧化锌阀片长期直接承受工 频电压，运行期间总有电流流过阀片，会引起避雷器阀片老化、阻性泄漏电流增加和加剧导致 避雷器阀片温度升高至发生热崩溃，从而引发电力系统事故。为了及时发现氧化锌避雷器的隐 患，需要对其运行状态进行在线监测。测量氧化锌避雷器在运行状态下的泄漏全电流、阻性电 流、夹角、阻容比、谐波电流等，测量流过氧化锌避雷器泄漏全电流、阻性电流的变化来监测 氧化锌避雷器性能的变化，并对引起泄漏电流变化的原因进行进一步的分析。采集并记录雷击 次数、雷击强度形成大数据，为准确分析、预判避雷器劣化程度提供数据依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种线路避雷器在线监测系统。

本发明采用以下技术方案：一种线路避雷器在线监测系统，其包括电流传感器、数据终端 和监测中心；A、B、C三相线路避雷器上均安装有电流传感器；所述电流传感器通过RS485通 信方式将检测到的线路避雷器的泄漏全电流、阻性电流、夹角；泄漏电流的3、5、7次谐波； 冲击电流次数、冲击电流峰值发送给数据终端；数据终端包括MCU及分别与其相连接的温湿度 传感器、GPS模块、无线通信模块、RS485接口、存储模块及电源模块；数据终端汇集A、B、 C三相电流传感器的数据、数据终端通过温湿度传感器采集周围环境的温湿度、通过GPS模块 采集安装位置的经纬度，数据通过无线通信模块传送到监测中心；监测中心将接收到的数据进 行处理，以图表的形式进行展示，并对异常数据进行报警。

在本发明一实施例中，所述电流传感器包含零磁通传感器及两路罗氏线圈传感器；所述零 磁通传感器采集避雷器泄漏全电流，采集前端无PT电压参考信号，电流传感器采用正交变换原 理，计算避雷器的阻性电流、夹角、泄漏电流的3、5、7次谐波；一路罗氏线圈传感器通过一 积分电路精确还原雷击波形，通过精密绝对值电路、峰值检波电路，测量避雷器的3kA-100kA 大电流的雷击冲击峰值；另一路罗氏线圈传感器通过一积分电路精确还原雷击波形，当雷击电 流大于30A时触发芯片进行雷击计数，并记录雷击发生的时间。

进一步的，所述零磁通传感器包括一次侧绕组N₁、二次侧绕组N₂、检测绕组N_D、动态检 测单元D及产生二次电流的有源网络G；所述检测绕组N_D与动态检测单元D的输入端连接； 动态检测单元D输出端与二次电流的有源网络G输入端连接；所述二次电流的有源网络G输出 端与二次侧绕组N₂一端连接；二次侧绕组N₂另一端与负载连接；所述动态检测D动态检测N_D两端的电势差，当电势差近似为零的允许值时，铁芯中的磁通即近似为零磁通；若检测值偏离 允许值，有源网络G则自动调整。

进一步的，所述零磁通传感器工作包括以下步骤：

氧化锌避雷器泄露电流标准波形为u＝U_psin(ωt)；式中