低能耗避雷器状态诊断系统及其运行方法技术方案

技术编号:15244308 阅读:154 留言:0更新日期:2017-05-01 17:07
本发明专利技术提供了一种低能耗避雷器状态诊断系统及其运行方法,其中,该系统的运行方法包括:综合管理部件6工作在待机状态,在接收到泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号的情况下,综合管理部件6切换到工作状态;综合管理部件6从GPS部件10或者存储部件20获取GPS信号;综合管理部件6控制GPRS部件9将接收到的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号、GPS信号传递给系统服务器。通过本发明专利技术,解决了相关技术中的有源避雷器状态诊断系统耗电量高,无法在连续多日的阴雨天气中可靠工作的技术问题,降低了有源避雷器状态诊断系统的功耗。

Low energy lightning arrester state diagnosis system and operation method thereof

The invention provides a low power lightning arrester fault diagnosis system and its operation method, which includes the method of operation of the system 6 parts: comprehensive management work in the standby state, upon receipt of the leakage current signal, low current signals, impulse current signal, comprehensive management unit 6 switch to state comprehensive; the 6 part from the 10 parts of GPS management or storage part 20 to obtain GPS signal; integrated management control part 6 GPRS Part 9 will receive the leakage current signal, low current signals, impulse current signal, GPS signal is transmitted to the server system. The invention solves the active lightning arrester state diagnosis system related technology in high power consumption, not a technical problem in the days of rainy weather in the operation, to reduce the power consumption of the active lightning arrester state diagnosis system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防雷保护设备领域,具体而言,涉及一种对避雷器冲击动作和泄漏电流在线检测,进而判断避雷器状态的诊断系统及其运行方法。
技术介绍
目前国内外各地区电力局都在输电线路上推广使用金属氧化物避雷器来提高输电线路的耐雷水平,降低线路的雷击跳闸率,从而提高供电可靠性,满足工业用电的要求;因此线路避雷器有广泛的发展应用前景。避雷器在电力系统中的重要地位要求对避雷器正常工作提供保证,这就要求对避雷器是否能正常运行的状态进行监测。在避雷器全运行参数在线监测方面国内外传统的氧化锌避雷器的在线监测基本上都是以测泄漏电流为基础,通过其总泄漏电流和阻性泄漏电流的变化来判断氧化锌避雷器的状态。国内外相关的研究现状都还停留在基于泄漏电流的监测上,但输电线路避雷器分为无间隙避雷器和带外串联间隙避雷器,对于带纯空气间隙的避雷器,在正常运行中无泄漏电流,无法通过测量泄漏电流来评价避雷器的状态。并且输电线路条件复杂,很难进行预防性试验和带电试验。为了解决上述问题,相关技术中提出了一种有源的避雷器状态诊断系统,该状态诊断系统通过对冲击动作和泄漏电流的检测,进而判断避雷器的状态;该诊断系统的电源可以采用蓄电池或者太阳能电池。研究人员在研究中发现,蓄电池电能耗尽则需要及时更换,从而额外增加了对电源进行监控及更换的成本;太阳能电池与蓄电池的组合在光照充足的地域能够比较可靠地提供电能供应,然而,遇到连续数日甚至更长时间的阴雨天气时,也会存在电能耗尽而系统停摆的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低能耗避雷器状态诊断系统及其运行方法,以至少解决上述技术问题。根据本专利技术的一个方面,提供了一种低能耗避雷器状态诊断系统,包括互感器采集部件1、微处理器部件2、太阳能部件8、GPRS部件9、GPS部件10,其中,微处理器部件2包括泄漏电流电路3、小电流电路4、冲击电流电路5、综合管理部件6、电池部件7、存储部件20;互感器采集部件1串联在避雷器接地线上,与泄漏电流电路3、小电流电路4、冲击电流电路5与互感器采集部件1对应端连接,用于采集避雷器的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号;泄漏电流电路3、小电流电路4、冲击电流电路5与综合管理部件6对应端连接,用于将接收到的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号传输给综合管理部件6;太阳能部件8分别与电池部件7输入端和综合管理部件6连接,既能够给电池部件7充电,也能够给综合管理部件6供电;电池部件7输出端和综合管理部件6连接,用于在太阳能部件8不工作的时候给综合管理部件6供电;综合管理部件6与GPRS部件9和GPS部件10连接,用于控制GPRS部件9和GPS部件10的运行状态;以及综合管理部件6用于控制GPRS部件9将接收到的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号、GPS信号传递给系统服务器,控制GPS部件10采集GPS信号;存储部件20与综合管理部件6连接,用于存储GPS部件10采集到的GPS信号。可选地,泄漏电流电路3由第1整流桥301、第1电容302、第1电阻303、第2电阻304、第3电阻305、第1运算放大器306组成,其中,第1整流桥301的交流端与泄漏电流互感器101并联,第1整流桥301的直流端与第1电容302并联,然后与第1电阻303串联;第1电阻303与第1运算放大器306的正输入端串接;第1运算放大器306的负入端与第2电阻304串联后再接地;第1运算放大器306的正输入端与输出端之间串接第3电阻305后与综合管理部件6对应端连接。可选地,小电流电路4由第2整流桥401、第2电容402、第4电阻403、第5电阻404、第6电阻405、第2运算放大器406组成,其中,第2整流桥401的交流端与小电流互感器102并联;第2整流桥401的直流端与第2电容402并联,然后与第4电阻403串联;第4电阻403与第2运算放大器406的正输入端串接;第2运算放大器406的负入端与第5电阻404串联后,再接地;第2运算放大器406的正输入端与输出端之间串接第6电阻405后与综合管理部件6对应端连接。可选地,冲击电流电路5由第3整流桥501、第3电容502、第7电阻505、第8电阻504、第9电阻505、第3运算放大器506组成,其中,第3整流桥501的交流端与冲击电流互感器103并联;第3整流桥501的直流端与第3电容502并联,然后与第7电阻503串联;第7电阻503与第3运算放大器506的正输入端串接;第3运算放大器506的负入端与第8电阻504串联后,再接地;第3运算放大器506的正输入端与输出端之间串接第9电阻505后与综合管理部件6对应端连接。可选地,综合管理部件6由型号为STM32F103的单片机601、第12电阻602、第13电阻603、第14电阻604、第15电阻605、第16电阻606、第9电容607、第4运算放大器608和第5运算放大器609,以及第4电容610、第5电容611、第6电容612、第7电容613、第1二极管614、稳压电源IC615、第6二极管616组成,其中,泄漏电流电路3、小电流电路4、冲击电流电路5的输出端分别与单片机601的对应输入端相连;单片机601的P1.1端口与第12电阻602、第13电阻603串接;第13电阻603与第4运算放大器608的负输入端连接;第12电阻602、第13电阻603之间并接第9电容607之后,再接地;单片机601的RS232输出端口分别与RS232芯片12的对应端口相连;第5运算放大器609的输出端口与单片机601的AD1端口连接;第5运算放大器609的正输入端与输出端之间串接第14电阻604;第5运算放大器609的正输入端串接第15电阻605与稳压电源IC615连接;第5运算放大器609的负输入端串接第16电阻606并与地连接;稳压电源IC615的输出端口并联第6电容612和第7电容613后,连接单片机601相应的电源输入端;第4运算放大器608的输出与电源稳压电源IC615的FB端连接;稳压电源IC615的COMP端连接到第15电阻605,稳压电源IC615的输入端并联连接第6电容612和第7电容613并同时连接到电池部件7,稳压电源IC615的输入端通过第6二极管616与太阳能部件8连接。可选地,电池部件7由蓄电池701、充电管理IC702、第10电阻704、第11电阻705、第12电阻706、第4电容707、第5电容708、第8电容711、第4二极管712、第5二极管713、第1电感714、第6二极管715组成,其中,充电管理IC702的EX端口串接第1电感714和第4二极管712后与蓄电池701正极连接;充电管理IC702的COMP端串接第11电阻705后,再串接第8电容711之后接地;充电管理IC702的EX端口与第4二极管712之间并联第12电阻706之后,连接充电管理IC702的FB端;充电管理IC702的FB端接第10电阻704之后接地;充电管理IC702的PGND与AGND端均接地;充电管理IC702的VIN端口接太阳能部件8的正输出端口;太阳能部件8的正输出端口与第6二极管715串联后与综合管理部件6连接;蓄电池701的正极接第5二极管713后与综合管理部件6连接。可选地,太阳能部件8的输出端与第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低能耗避雷器状态诊断系统,其特征在于:包括互感器采集部件(1)、微处理器部件(2)、太阳能部件(8)、GPRS部件(9)、GPS部件(10),其中,微处理器部件(2)包括泄漏电流电路(3)、小电流电路(4)、冲击电流电路(5)、综合管理部件(6)、电池部件(7)、存储部件(20);互感器采集部件(1)串联在避雷器接地线上,与泄漏电流电路(3)、小电流电路(4)、冲击电流电路(5)与互感器采集部件(1)对应端连接,用于采集避雷器的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号;泄漏电流电路(3)、小电流电路(4)、冲击电流电路(5)与综合管理部件(6)对应端连接,用于将接收到的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号传输给综合管理部件(6);太阳能部件(8)分别与电池部件(7)输入端和综合管理部件(6)连接,既能够给电池部件(7)充电,也能够给综合管理部件(6)供电;电池部件(7)输出端和综合管理部件(6)连接,用于在太阳能部件(8)不工作的时候给综合管理部件(6)供电;综合管理部件(6)与GPRS部件(9)和GPS部件(10)连接,用于控制GPRS部件(9)和GPS部件(10)的运行状态;以及综合管理部件(6)用于控制GPRS部件(9)将接收到的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号、GPS信号传递给系统服务器,控制GPS部件(10)采集GPS信号;存储部件(20)与综合管理部件(6)连接,用于存储GPS部件(10)采集到的GPS信号。...

【技术特征摘要】
1.一种低能耗避雷器状态诊断系统,其特征在于:包括互感器采集部件(1)、微处理器部件(2)、太阳能部件(8)、GPRS部件(9)、GPS部件(10),其中,微处理器部件(2)包括泄漏电流电路(3)、小电流电路(4)、冲击电流电路(5)、综合管理部件(6)、电池部件(7)、存储部件(20);互感器采集部件(1)串联在避雷器接地线上,与泄漏电流电路(3)、小电流电路(4)、冲击电流电路(5)与互感器采集部件(1)对应端连接,用于采集避雷器的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号;泄漏电流电路(3)、小电流电路(4)、冲击电流电路(5)与综合管理部件(6)对应端连接,用于将接收到的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号传输给综合管理部件(6);太阳能部件(8)分别与电池部件(7)输入端和综合管理部件(6)连接,既能够给电池部件(7)充电,也能够给综合管理部件(6)供电;电池部件(7)输出端和综合管理部件(6)连接,用于在太阳能部件(8)不工作的时候给综合管理部件(6)供电;综合管理部件(6)与GPRS部件(9)和GPS部件(10)连接,用于控制GPRS部件(9)和GPS部件(10)的运行状态;以及综合管理部件(6)用于控制GPRS部件(9)将接收到的泄漏电流信号、小电流信号、冲击电流信号、GPS信号传递给系统服务器,控制GPS部件(10)采集GPS信号;存储部件(20)与综合管理部件(6)连接,用于存储GPS部件(10)采集到的GPS信号。2.根据权利要求1所述的低能耗避雷器状态诊断系统,其特征在于,泄漏电流电路(3)由第1整流桥(301)、第1电容(302)、第1电阻(303)、第2电阻(304)、第3电阻(305)、第1运算放大器(306)组成,其中,第1整流桥(301)的交流端与泄漏电流互感器(101)并联,第1整流桥(301)的直流端与第1电容(302)并联,然后与第1电阻(303)串联;第1电阻(303)与第1运算放大器(306)的正输入端串接;第1运算放大器(306)的负入端与第2电阻(304)串联后再接地;第1运算放大器(306)的正输入端与输出端之间串接第3电阻(305)后与综合管理部件(6)对应端连接。3.根据权利要求1所述的低能耗避雷器状态诊断系统,其特征在于,小电流电路(4)由第2整流桥(401)、第2电容(402)、第4电阻(403)、第5电阻(404)、第6电阻(405)、第2运算放大器(406)组成,其中,第2整流桥(401)的交流端与小电流互感器(102)并联;第2整流桥(401)的直流端与第2电容(402)并联,然后与第4电阻(403)串联;第4电阻(403)与第2运算放大器(406)的正输入端串接;第2运算放大器(406)的负入端与第5电阻(404)串联后,再接地;第2运算放大器(406)的正输入端与输出端之间串接第6电阻(405)后与综合管理部件(6)对应端连接。4.根据权利要求1所述的低能耗避雷器状态诊断系统,其特征在于,冲击电流电路(5)由第3整流桥(501)、第3电容(502)、第7电阻(505)、第8电阻(504)、第9电阻(505)、第3运算放大器(506)组成,其中,第3整流桥(501)的交流端与冲击电流互感器(103)并联;第3整流桥(501)的直流端与第3电容(502)并联,然后与第7电阻(503)串联;第7电阻(503)与第3运算放大器(506)的正输入端串接;第3运算放大器(506)的负入端与第8电阻(504)串联后,再接地;第3运算放大器(506)的正输入端与输出端之间串接第9电阻(505)后与综合管理部件(6)对应端连接。5.根据权利要求1所述的低能耗避雷器状态诊断系统,其特征在于,综合管理部件(6)由型号为STM32F103的单片机(601)、第12电阻(602)、第13电阻(603)、第14电阻(604)、第15电阻(605)、第16电阻(606)、第9电容(607)、第4运算放大器(608)和第5运算放大器(609),以及第4电容(61...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴清黄松陈钦柱王思捷全业生梁亚峰王勇唐祥炎陈亮陈林杰
申请(专利权)人:海南电力技术研究院武汉精伦电气有限公司
类型:发明
国别省市:海南;46

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