基于残压监测的避雷器状态监测系统及方法技术方案

本发明专利技术是关于一种基于残压监测的避雷器状态监测系统及方法，其中，所述系统包括避雷器、陶瓷电容绝缘子、过电压监测装置，避雷器一侧与高压输电线路电连接、另一侧与地线电连接；陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，高压臂和低压臂并接于高压输电线路中，且所述高压臂和低压臂固定于杆塔上；过电压监测装置包括取电模块、数据采集处理模块及传输模块，取电模块分别电连接至所述数据采集处理模块及传输模块，数据采集处理模块与传输模块电连接，且所述取电模块连接在所述陶瓷电容绝缘子低压臂的两端。通过本发明专利技术实施例提供的监测系统，完整准确地记录避雷器过电压波形，从而达到对在线避雷器实时监测的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统避雷器监测
，尤其涉及一种基于残压监测的避雷器状态监测系统及方法。
技术介绍
避雷器是电力系统的重要设备之一，目前常用的是不带间隙的氧化锌避雷器，其主要用于限制由线路传来的雷电过压或操作引起的内部过电压。相关技术中，对氧化锌避雷器状态在线监测的主要有泄漏电流法、补偿法、零序电流法等，其中，泄漏电流法的主要措施是：测量氧化锌避雷器在运行状态下的全电流变化，测量流过氧化锌避雷器阻性电流的变化来监测氧化锌避雷器性能的变化，通过对避雷器泄漏阻性电流的监测，能引起泄漏电流变化的原因进行进一步的分析。但是，上述方法监测的稳态阻性电流对于判断避雷器的受潮效果好，但对于阀片及套管缺陷判断效果差；监测的暂态全波电流仅能说明通过避雷器释放的雷电流大小，不能说明避雷器是否存在缺陷；且对于线路避雷器来说,该种方法面临取电困难问题。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于残压监测的避雷器状态监测系统及方法。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于残压监测的避雷器状态监测系统，其特征在于，包括避雷器、陶瓷电容绝缘子及过电压监测装置，其中：所述避雷器一侧与高压输电线路电连接、另一侧与地线电连接；所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述高压臂和低压臂并接于高压输电线路中，且所述高压臂和低压臂固定于杆塔上；所述过电压监测装置包括取电模块、数据采集处理模块及传输模块，所述取电模块分别电连接至所述数据采集处理模块及传输模块，所述数据采集处理模块与所述传输模块电连接，且所述取电模块连接在所述陶瓷电容绝缘子低压臂的两端。优选地，所述陶瓷电容绝缘子设置为针式绝缘子、柱式绝缘子、悬式绝缘子或瓷横担式绝缘子。优选地，所述取电模块设置为电磁互感器。优选地，所述传输模块为GPRS模块、蓝牙模块或WIFI模块。优选地，所述高压臂和低压臂之间的分压比为500-3000。优选地，所述高压臂的电容量为10pF-10nF，所述低压臂的电容量为10nF-10uF。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种基于残压监测的避雷器状态监测方法，包括：实时获取陶瓷电容绝缘子低压臂两端的电压；根据所述电压启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形；当所述过电压波形的过电压幅值超过避雷器额定残压幅值的0.5倍时，计算出残压值、残压波形的上升时间和半波时间；根据所述残压值、残压波形的上升时间和半波时间与标准残压波形进行对比来判断避雷器的状态。优选地，根据所述电压的大小启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形，包括：判断所述电压是否大于系统电压的1.2倍或1.5倍，其中，对于中性点有效接地系统判断所述电压是否为系统电压的1.2倍，对于中性点非有效接地系统判断所述电压是否为系统电压的1.5倍；当所述电压大于系统电压的1.2倍或1.5倍时，启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形。优选地，根据所述电压的频率启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形，包括：判断所述电压是否含有500Hz-2000Hz的高频信号；当所述电压中含有500Hz-2000Hz的高频信号时，启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形。优选地，所述方法还包括：将记录的20-100ms内的过电压波形发送至后台避雷器状态监测中心，当过电压幅值超过避雷器额定残压幅值的0.5倍时，后台避雷器状态监测中心分析处理20-100ms的过电压波形，计算出残压值、残压波形的上升时间、半波时间或与标准残压波形进行对比来判断避雷器的状态。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例提供一种基于残压监测的避雷器状态监测系统，包括避雷器、陶瓷电容绝缘子、过电压监测装置，其中：所述避雷器一侧与高压输电线路电连接、另一侧与地线电连接；所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述高压臂和低压臂并接于高压输电线路中，且所述高压臂和低压臂固定于杆塔上；所述过电压监测装置包括取电模块、数据采集处理模块及传输模块，所述取电模块分别电连接至所述数据采集处理模块及传输模块，所述数据采集处理模块与所述传输模块电连接，且所述取电模块连接在所述陶瓷电容绝缘子低压臂的两端。本专利技术实施例提供的监测系统，通过利用高压陶瓷电容绝缘子绝缘强度高、机械性能好、价格便宜等优点，与避雷器并联且直接挂在输电线路上，完整准确地记录避雷器过电压波形(如残压波形及动作次数)，利用残压值大小、波形的上升、下降时间的变化判断避雷器的状态，从而达到对在线避雷器实时监测的目的。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于残压监测的避雷器状态监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于残压监测的避雷器状态监测系统的原理结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种基于残压监测的避雷器状态监测方法的流程示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。图1是根据一示例性实施例示出的一种基于残压监测的避雷器状态监测系统的结构示意图。该系统可以包括避雷器1、陶瓷电容绝缘子、过电压监测装置2、输电线路、后台避雷器状态监测中心3和杆塔。在本专利技术实施例中，所述避雷器1的一侧与高压输电线路电连接、所述避雷器1的另一侧与地线电连接，所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂C1和低压臂C2，所述高压臂C1和低压臂C2固定于杆塔上，且所述高压臂C1和低压臂C2串接于高压输电线路中所述高压臂C1和低压臂C2并接于高压输电线路中，从而形成分压单元；另外，根据图2所示的基于残压监测的避雷器状态监测系统原理结构示意图，所述过电压监测装置2包括取电模块21、数据采集处理模块22及传输模块23，所述取电模块21分别电连接至所述数据采集处理模块22及传输模块23，所述数据采集处理模块22与所述传输模块23电连接，且所述取电模块21连接在所述陶瓷电容绝缘子低压臂的两端。在本专利技术实施例中，所述高压臂C1和低压臂C2组成的分压单元主要用于过电压监测装置2测出低压臂C2两端的电压，从而来判断避雷器1是否产生残压。其中，在本专利技术实施例中，所述高压臂C1和低压臂C2之间的分压比为500-3000，所述高压臂C1的电容量可以为10pF-10nF，所述低压臂C2的电容量可以为10nF-10uF。同时，为了使陶瓷电容绝缘子的分压效果较好，本专利技术实施例中陶瓷电容绝缘子具体可以采用针式绝缘子、柱式绝缘子、悬式绝缘子或瓷横担式绝缘子的一种，或者是针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于残压监测的避雷器状态监测系统，其特征在于，包括避雷器、陶瓷电容绝缘子及过电压监测装置，其中：所述避雷器的一侧与高压输电线路电连接、另一侧与地线电连接；所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述高压臂和低压臂并接于高压输电线路中，且所述高压臂和低压臂固定于杆塔上；所述过电压监测装置包括取电模块、数据采集处理模块及传输模块，所述取电模块分别电连接至所述数据采集处理模块及传输模块，所述数据采集处理模块与所述传输模块电连接，且所述取电模块连接在所述陶瓷电容绝缘子低压臂的两端。

【技术特征摘要】
1.一种基于残压监测的避雷器状态监测系统，其特征在于，包括避雷器、陶瓷电容绝缘子及过电压监测装置，其中：所述避雷器的一侧与高压输电线路电连接、另一侧与地线电连接；所述陶瓷电容绝缘子包括依次电连接的高压臂和低压臂，所述高压臂和低压臂并接于高压输电线路中，且所述高压臂和低压臂固定于杆塔上；所述过电压监测装置包括取电模块、数据采集处理模块及传输模块，所述取电模块分别电连接至所述数据采集处理模块及传输模块，所述数据采集处理模块与所述传输模块电连接，且所述取电模块连接在所述陶瓷电容绝缘子低压臂的两端。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述陶瓷电容绝缘子设置为针式绝缘子、柱式绝缘子、悬式绝缘子或瓷横担式绝缘子。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述取电模块设置为电磁互感器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输模块为GPRS模块、蓝牙模块或WIFI模块。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压臂和低压臂之间的分压比为500-3000。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述高压臂的电容量为10pF-10nF，所述低压臂的电容量为10nF-10uF。7.一种基于残压监测的避雷器状态监测方法，其特征在于，包括：实时获取陶瓷电容绝缘子低压臂两端的电压；根据所述电压启动过电压监测装置记录20-100ms内的过电压波形；当所述过电压波形的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，王科，彭晶，李昊，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53