線路避雷器阻性電流測量方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種線路避雷器阻性電流測量方法和裝置，利用無線同步時鐘脈沖，同步采集線路避雷器的電流信號與變電站內電壓互感器的二次側電壓信號，通過讀取時鐘值，得到帶有時間標簽的電流數據和電壓數據，然后通過無線傳輸方式將電流數據和電壓數據發送給數據中轉站，數據中轉站自動進行數據的實時轉發，手持式終端接收到數據中轉站發送的電壓數據和電流數據后，先查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，然后根據匹配的電流數據和電壓數據確定阻性電流。本發明提高了阻性電流測量的精確性，進而可以準確判斷線路避雷器性能，及時對有故障的線路避雷器進行維護和更換。
【專利說明】線路避雷器阻性電流測量方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及線路避雷器【技術領域】，特別是涉及一種線路避雷器阻性電流測量方法和裝置。
【背景技術】
[0002]線路避雷器作為輸電線路過電壓防護裝置，為輸電線路的可靠運行發揮了巨大的作用，其性能的好壞直接影響電力系統安全。運行中的線路避雷器由于長期承受工頻電壓、沖擊電壓的作用，以及內部受潮等因素的影響，造成避雷器閥片老化，從而可能發生擊穿損壞，保護特性下降，最終導致其泄漏電流超標，而泄漏電流中阻性電流的增大是導致線路避雷器熱崩潰的根本原因。所以為保障線路避雷器安全穩定運行，需對線路避雷器進行定期檢測。
[0003]目前，檢測線路避雷器的方法是通過安裝泄漏電流表測量泄漏電流值，但是在測試過程中需要進行停電和線路避雷器線路拆卸等，工作勞動強度大、停電工期長，不利于輸電線路的經濟效益和穩定運行。隨著電子技術的發展，在線監測技術取得了快速的發展。所以目前也有方法是利用線路避雷器在線監測裝置來檢測線路避雷器性能，但是這種方法仍然存在不少問題，主要表現為在線監測系統費用高、運行不可靠、監測數據不準確、系統故障率高等。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種操作簡便、測量數據準確的線路避雷器阻性電流帶電測量方法和裝置。
[0005]一種線路避雷器阻性電流測量裝置，包括接入避雷器接地引下線的鉗形電流傳感器、與所述鉗形電流傳感器連接的電流測量模塊、與變電站內電壓互感器二次端子相連的電壓測量模塊、數據中轉站、手持式終端；其中，所述電流測量模塊包括:電流采集單元、與所述電流采集單元相連的第一超遠距離無線同步單元、與所述電流采集單元相連的第一超遠距離無線傳輸單元；所述電壓測量模塊包括:電壓采集單元、與所述電壓采集單元相連的電壓傳感器、與所述電壓采集單元相連的第二超遠距離無線同步單元、與所述電壓采集單元相連的第二超遠距離無線傳輸單元；
[0006]所述鉗形電流傳感器將獲取的線路避雷器的泄漏電流傳輸給所述電流采集單元；所述電流采集單元在所述第一超遠距離無線同步單元的同步時鐘脈沖控制下，將所述泄漏電流由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取所述第一超遠距離無線同步單元的時鐘數據，得到帶有時間標簽的電流數據，將所述電流數據通過所述第一超遠距離無線傳輸單元發送給所述數據中轉站；
[0007]所述電壓傳感器將采集的所述電壓互感器的二次側電壓信號傳輸給所述電壓采集單元；所述電壓采集單元在所述第二超遠距離無線同步單元的同步時鐘脈沖控制下，將所述二次側電壓信號由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取所述第二超遠距離無線同步單元的時鐘數據，得到帶有時鐘標簽的電壓數據，將所述電壓數據通過所述第二超遠距離無線傳輸單元傳輸給所述數據中轉站；
[0008]所述數據中轉站將所述電流數據和所述電壓數據轉發給所述手持式終端；所述手持式終端查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，根據匹配的所述電流數據和電壓數據確定阻性電流。
[0009]一種線路避雷器阻性電流測量方法，包括步驟:
[0010]鉗形電流傳感器獲取線路避雷器的泄漏電流，將所述泄漏電流傳輸給電流測量模塊；
[0011]電流測量模塊在同步時鐘脈沖控制下將所述泄漏電流由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取時鐘數據，得到帶有時間標簽的電流數據，將所述電流數據發送給數據中轉站；
[0012]電壓測量模塊獲取變電站內電壓互感器的二次側電壓信號，在同步時鐘脈沖控制下將所述二次側電壓信號由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取時鐘數據，得到帶有時間標簽的電壓數據，將所述電壓數據發送給所述數據中轉站；
[0013]所述數據中轉站將所述電流數據和所述電壓數據轉發給手持式終端；
[0014]所述手持式終端查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，根據匹配的電流數據和電壓數據確定阻性電流。
[0015]本發明線路避雷器阻性電流測量方法和裝置，與現有技術相互比較時，具有以下優點:
[0016]1、本發明可以帶電測量線路避雷器的泄漏電流和電壓互感器二次側電壓，不受線路避雷器與變電站內電壓互感器距離遠近的影響，無需停電及拆卸線路避雷器線路等，降低了工作勞動強度，有利于輸電線路的經濟效益和穩定運行；
[0017]2、本發明實現了泄漏電流及電壓互感器二次側電壓的同步采集，并精確記錄了相應的檢測時間，手持式終端依照時間標簽選擇相應數據進行阻性電流計算，提高了阻性電流測量的精確性，進而可以準確判斷線路避雷器性能，及時對有故障的線路避雷器進行維護和更換；
[0018]3、本發明采用鉗形電流傳感器對線路避雷器泄漏電流信號采樣，無需打開接地引下線，保障了現場測試的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明裝置實施例的示意圖；
[0020]圖2為本發明電流測量模塊實施例的示意圖；
[0021]圖3為本發明電壓測量模塊實施例的示意圖；
[0022]圖4為本發明方法實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明線路避雷器阻性電流測量裝置的【具體實施方式】做詳細描述。
[0024]如圖1所示，一種線路避雷器阻性電流測量裝置，包括接入避雷器接地引下線的鉗形電流傳感器100、與所述鉗形電流傳感器100連接的電流測量模塊200、與變電站內電壓互感器600 二次端子相連的電壓測量模塊300、數據中轉站400、手持式終端500 ；
[0025]其中，如圖2和圖3所示，電流測量模塊200可以包括:電流采集單元210、與所述電流采集單元210相連的第一超遠距離無線同步單元220、與所述電流采集單元210相連的第一超遠距離無線傳輸單元230 ；電壓測量模塊300可以包括:電壓采集單元320、與所述電壓采集單元320相連的電壓傳感器310、與所述電壓采集單元320相連的第二超遠距離無線同步單元330、與所述電壓采集單元320相連的第二超遠距離無線傳輸單元340。
[0026]所述鉗形電流傳感器100將獲取的線路避雷器的泄漏電流傳輸給所述電流采集單元210 ;所述電流采集單元210在所述第一超遠距離無線同步單元220的同步時鐘脈沖控制下，將所述泄漏電流由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取所述第一超遠距離無線同步單元220的時鐘數據，得到帶有時間標簽的電流數據，將所述電流數據通過所述第一超遠距離無線傳輸單元230發送給所述數據中轉站400。
[0027]所述電壓傳感器310將采集的所述電壓互感器600的二次側電壓信號傳輸給所述電壓采集單元320 ;所述電壓采集單元320在所述第二超遠距離無線同步單元330的同步時鐘脈沖控制下，將所述二次側電壓信號由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取所述第二超遠距離無線同步單元330的時鐘數據，得到帶有時鐘標簽的電壓數據，將所述電壓數據通過所述第二超遠距離無線傳輸單元340傳輸給所述數據中轉站400。
[0028]所述數據中轉站400將所述電流數據和所述電壓數據轉發給所述手持式終端500 ;所述手持式終端500通過查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，根據匹配的所述電流數據和電壓數據確定阻性電流。
[0029]本發明裝置輕巧，移動方便，可以滿足現場所有線路避雷器在帶電運行情況下的測量，還能夠實現線路避雷器的泄漏電流和運行電壓的同步測量。手持式終端500通過數據中轉站400能夠實時獲取采集的泄漏電流數據及電壓數據，通過現有的阻性電流提取算法軟件或其它軟件等得到線路避雷器的阻性電流，從而進一步分析線路避雷器的運行狀況，判斷線路避雷器能否在線路上繼續運行以保護輸電線路上的電力設備，及時對故障的線路避雷器進行維護或更換。
[0030]線路避雷器可以為金屬氧化物避雷器(MOA,Metal Oxide Arrester),例如氧化鋅避雷器等。可以采用直徑不小于30_(毫米)的大口徑、高精度的鉗形電流傳感器100進行泄漏電流的取樣。在線路避雷器帶電運行下，無需打開接地引下線，鉗形電流傳感器100通過鉗口鉗接方式接入避雷器接地引下線，保證了現場測試的安全性。
[0031]第一超遠距離無線同步單元220可以根據現有的無線傳輸模塊與同步模塊集成實現，第一超遠距離無線傳輸單兀230可以為現有的GPRS(General Packet Rad1Service，通用分組無線服務技術)模塊，例如現有的T102D超遠距離無線數傳模塊等。同理，第二超遠距離無線同步單元330可以根據現有的無線傳輸模塊與同步模塊集成實現，第二超遠距離無線傳輸單元230可以為現有的GPRS模塊等。
[0032]為了保障電流測量模塊200各單元的正常工作，如圖2所示，電流測量模塊200還可以包括分別與所述電流采集單元210、所述第一超遠距離無線同步單元220、所述第一超遠距離無線傳輸單元230相連的第一供電電源240，用于給它們提供工作電源。
[0033]為了保障電壓測量模塊300各單元的正常工作，如圖3所示，所述電壓測量模塊300還可以包括分別與所述電壓采集單元320、所述第二超遠距離無線同步單元330、所述第二超遠距離無線傳輸單元340相連的第二供電電源350，用于給它們提供電源。
[0034]本發明利用無線同步時鐘脈沖，控制線路避雷器電流信號與變電站內電壓互感器二次側電壓信號的高精度同步采集，通過讀取超遠距離無線同步單元的時鐘值，得到帶有時間標簽的電流數據和電壓數據，然后將帶有時間標簽的電流數據和電壓數據通過數據中轉站400發送給手持式終端500。手持式終端500通過查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，即相同時刻的電流、電壓數據，通過現有的阻性電流提取軟件，得到精確的阻性電流、容性電流、泄漏電流、母線電壓等數據，根據這些數據測試人員可進一步準確分析線路避雷器的運行狀況，及時對有故障的避雷器進行維護或更換。
[0035]電流測量模塊200和電壓測量模塊300均包含超遠距離無線傳輸單元，可實現數據的無線遠距離傳輸。通過無線組網技術，手持式終端500、電流測量模塊200、電壓測量模塊300可以不受地理位置的限制。當手持式終端500連接上Internet (互聯網)時，無論其在何處均可通過數據中轉站400實時接收到電流測量模塊200和電壓測量模塊300傳輸來的數據，根據接收的數據即可以確定阻性電流等，提高了現場測試人員的工作效率，大大減輕了試驗人員的工作強度。
[0036]基于同一發明構思，本發明還提供一種線路避雷器阻性電流測量方法，下面結合附圖對本發明方法的【具體實施方式】做詳細描述。
[0037]如圖4所示，一種線路避雷器阻性電流測量方法，包括步驟:
[0038]S410、鉗形電流傳感器獲取線路避雷器的泄漏電流，將所述泄漏電流傳輸給電流測量模塊；
[0039]S420、電流測量模塊在同步時鐘脈沖控制下將所述泄漏電流由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取時鐘數據，得到帶有時間標簽的電流數據，將所述電流數據發送給數據中轉站；
[0040]S430、電壓測量模塊獲取變電站內電壓互感器的二次側電壓信號，在同步時鐘脈沖控制下將所述二次側電壓信號由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取時鐘數據，得到帶有時間標簽的電壓數據，將所述電壓數據發送給所述數據中轉站；
[0041 ] S440、所述數據中轉站將所述電流數據和所述電壓數據轉發給手持式終端；
[0042]S450、所述手持式終端查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，根據匹配的電流數據和電壓數據確定阻性電流。
[0043]上述步驟中的電流數據采集和轉換、電壓數據采集和轉換并沒有先后順序，可以同時進行。泄漏電流通過鉗形電流傳感器獲取。該鉗形電流傳感器的口徑直徑大于等于30毫米，通過鉗口鉗接方式接入避雷器接地引下線，使在線路避雷器帶電運行下，無需打開接地引下線，保證了現場測試的安全性。
[0044]本發明方法利用無線同步時鐘脈沖，實現了線路避雷器電流信號與變電站內電壓互感器二次側電壓信號的高精度同步采集，通過讀取時鐘值得到帶有時間標簽的電流數據和電壓數據，然后可以通過無線傳輸方式將電流數據和電壓數據發送給數據中轉站，數據中轉站自動進行數據的實時轉發，手持式終端接收到數據中轉站發送的電壓數據和電流數據后，先查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，即同一時刻的電壓數據和電流數據，然后通過現有的阻性電流計算軟件等確定阻性電流，實現對線路避雷器的性能分析。
[0045]本發明方法其它技術特征與本發明裝置相同，在此不予贅述。
[0046]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種線路避雷器阻性電流測量裝置，其特征在于，包括接入避雷器接地引下線的鉗形電流傳感器、與所述鉗形電流傳感器連接的電流測量模塊、與變電站內電壓互感器二次端子相連的電壓測量模塊、數據中轉站、手持式終端；其中，所述電流測量模塊包括:電流采集單元、與所述電流采集單元相連的第一超遠距離無線同步單元、與所述電流采集單元相連的第一超遠距離無線傳輸單元；所述電壓測量模塊包括:電壓采集單元、與所述電壓采集單元相連的電壓傳感器、與所述電壓采集單元相連的第二超遠距離無線同步單元、與所述電壓采集單元相連的第二超遠距離無線傳輸單元； 所述鉗形電流傳感器將獲取的線路避雷器的泄漏電流傳輸給所述電流采集單元；所述電流采集單元在所述第一超遠距離無線同步單元的同步時鐘脈沖控制下，將所述泄漏電流由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取所述第一超遠距離無線同步單元的時鐘數據，得到帶有時間標簽的電流數據，將所述電流數據通過所述第一超遠距離無線傳輸單元發送給所述數據中轉站； 所述電壓傳感器將采集的所述電壓互感器的二次側電壓信號傳輸給所述電壓采集單元；所述電壓采集單元在所述第二超遠距離無線同步單元的同步時鐘脈沖控制下，將所述二次側電壓信號由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取所述第二超遠距離無線同步單元的時鐘數據，得到帶有時鐘標簽的電壓數據，將所述電壓數據通過所述第二超遠距離無線傳輸單元傳輸給所述數據中轉站； 所述數據中轉站將所述電流數據和所述電壓數據轉發給所述手持式終端；所述手持式終端查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，根據匹配的所述電流數據和電壓數據確定阻性電流。
2.根據權利要求1所述的線路避雷器阻性電流測量裝置，其特征在于，所述電流測量模塊還包括分別與所述電流采集單元、所述第一超遠距離無線同步單元、所述第一超遠距離無線傳輸單元相連的第一供電電源；所述電壓測量模塊還包括分別與所述電壓采集單元、所述第二超遠距離無線同步單元、所述第二超遠距離無線傳輸單元相連的第二供電電源。
3.一種線路避雷器阻性電流測量方法，其特征在于，包括步驟: 鉗形電流傳感器獲取線路避雷器的泄漏電流，將所述泄漏電流傳輸給電流測量模塊；電流測量模塊在同步時鐘脈沖控制下將所述泄漏電流由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取時鐘數據，得到帶有時間標簽的電流數據，將所述電流數據發送給數據中轉站； 電壓測量模塊獲取變電站內電壓互感器的二次側電壓信號，在同步時鐘脈沖控制下將所述二次側電壓信號由模擬信號轉換為數字信號，并同時讀取時鐘數據，得到帶有時間標簽的電壓數據，將所述電壓數據發送給所述數據中轉站； 所述數據中轉站將所述電流數據和所述電壓數據轉發給手持式終端； 所述手持式終端查詢、匹配具有相同時間標簽的電流數據和電壓數據，根據匹配的電流數據和電壓數據確定阻性電流。
【文檔編號】G01R19/00GK104267237SQ201410498657
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】楊曉勇, 彭子平, 王干軍, 王榮鵬, 吳章洪, 陳清江, 陳偉, 吳毅江, 邱凌, 潘濤, 滕廣逸 申請人:廣東電網有限責任公司中山供電局, 武漢新電電氣技術有限責任公司