一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备及系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备，其包括：一输入端，其与金属氧化物避雷器的雷击计数器连接，接收金属氧化物避雷器的泄漏全电流信号；一自调整无相差放大模块，其与所述输入端连接，对接收自输入端的泄漏全电流信号进行自调整无相差放大；一MCU，其内设有一A/D转换器，所述MCU与自调整无相差放大模块连接，接收自调整无相差放大模块输出的信号，并控制与之相连的各模块工作以及处理数据；一GPS模块，其与所述MCU连接，所述GPS模块为检测提供同步时标；一存储模块，其与所述MCU连接，用于存储MCU传输的数据；一无线通讯模块，其与所述MCU连接，用以实现MCU与外界的数据传输。相应的，本实用新型专利技术还公开了一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电流检测设备，尤其涉及一种泄漏电流检测设备。
技术介绍
现有的MOA (Metal Oxide Arrester,金属氧化物避雷器)泄漏电流检测系统多为一单一设备，分别从电压互感器(电压互感器PT或电容式电压互感器CVT)的二次侧取出电压信号，从MOA下端的计数器两端取出电流信号，然后同时对同相的电压互感器二次侧的电压信号和流过MOA的泄漏电流信号进行采样，应用一定的方法计算得到电压与电流的相角差，利用相角差和全电流的有效值计算得到阻性电流的有效值。目前的测量方式不管采用何种原理，在测量过程中都需要从电压互感器二次侧接线。在变电站中，由于对电压互感器二次侧进行接线会有一定的风险，操作不当会造成保护动作跳闸等问题，所以接线需要较复杂的过程，造成测量过程复杂耗时。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备，其能与电压互感器在线监测装置 共同构成金属氧化物避雷器泄漏电流检测系统，金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备通过无线接收电压互感器在线监测装置的电压信号和从金属氧化物避雷器泄漏电流计数器端得到的金属氧化物避雷器泄漏全电流信号以及GPS的时标信号，对金属氧化物避雷器泄漏电流进行在线检测。本技术的另一目的是提供一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测系统，其可以大大简化金属氧化物避雷器泄漏电流的检测过程。本技术方案的构思是，基于GPS (Global Positioning System,全球定位系统)和无线通讯技术，将电压互感器在线监测装置安装于电压互感器附近，一方面对电压互感器二次侧三相电压进行在线监测，另一方面在金属氧化物避雷器(下文简称Μ0Α)泄漏电流检测时提供电压数据，GPS提供同步信号使得测量的精确度得到了保证，并提供数据的时标信号。这样在测量过程中无需从电压互感器二次侧接线，大大简化了测量的过程，缩短了测量所需的时间。考虑到电压互感器在线电压监测部分对于监测CVT(Capacitive VoltageTransformer,电容式电压互感器)电容量的变化具有重要的意义，本技术以CVT为在线监测对象进行描述，但本技术可以应用的范围包括以任何一种电压互感器为在线监测对象的情况。根据上述技术目的，本技术提出了一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备，其包括:一输入端，其与金属氧化物避雷器的雷击计数器连接，接收金属氧化物避雷器的泄漏全电流信号；一自调整无相差放大模块，其与所述输入端连接，对接收自输入端的泄漏全电流信号进行自调整无相差放大；一 MCU，其内设有一 A/D转换器，所述MCU与自调整无相差放大模块连接，接收自调整无相差放大模块输出的信号，并控制与之相连的各模块工作以及处理数据；一 GPS模块，其与所述MCU连接，所述GPS模块为检测提供同步时标；一存储模块，其与所述MCU连接，用于存储MCU传输的数据；一无线通讯模块，其与所述MCU连接，用以实现MCU与外界的数据传输。上述金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备中，自调整无相差放大模块对接收的泄漏全电流信号进行自调整无相差放大，由于该设备需要测量的是精确的相角值，而滤波电路会对不同频率的信号产生不同的相移，且相同的电路结构由于元件参数的分布性影响，会使得相移有一定的差别，这会给后期的调试带来不便，因此自调整无相差放大模块中没有设置滤波结构，而是由MCU通过算法处理自调整无相差放大模块输出信号的谐波干扰和白噪声。无线通讯模块用于存储MOA全电流、阻性电流、容性电流和相位差的测量结果。进一步地，所述金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备还包括:一保护模块，其连接于所述输入端与自调整无相差放大模块之间，一以防止检测时，MOA上出现较大电流，造成设备损坏和人员受伤。进一步地，所述金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备还包括:一上位机接口，其与所述存储模块连接。金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备可以通过上位机接口与上位机进行连接，并将数据传输到上位机进行进一步地分析。进一步地，所述金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备还包括:一输入装置，其与所述MCU连接，用以输入操作指令。进一步地，所述金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备还包括:一显示装置，其与所述MCU连接，用以显示检测·结果和各检测数据。进一步地，所述金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备为一便携式手持终端。可选地，所述自调整无相差放大模块包括:一第十一放大模块的3脚接所述保护模块输出信号的一端，2脚接所述保护模块输出信号的另一端，8脚和I脚通过一第二十四电阻相连，7脚和4脚接电源，5脚与一第三十三电阻的一端相连，6脚与一第二^ 电阻的一端相连；一第十二电压跟随器的I脚与所述第二十一电阻的另一端相连，5脚与电源相连，2脚接地，3脚与4脚相连并通过一第二十八电阻、一第二十九电阻、一第三十电阻、一第三十一电阻分别连接到一第十六模拟开关的13、14、15、12脚，所述第十六模拟开关的16脚和7脚接电源，3脚接一第三十二电阻的一端，11脚、10脚、6脚接增益选择信号，9脚、8脚接地；所述第十八电压跟随器的I脚接所述第三十三电阻的另一端，5脚接电源，2脚接地，3脚接所述第三十二电阻的另一端，并接到一第二十七电阻的一端，4脚接到所述第二十七电阻的另一端并作为所述自调整无相差放大模块的输出信号端。可选地，所述自调整无相差放大模块包括:一第十三放大模块的4脚接全电流信号的一输入端，I脚接全电流信号的另一输入端，3脚通过一第十八电阻、一第十九电阻、一第二十电阻、一第二十五电阻分别与一第十四模拟开关的13脚、14脚、15脚和12脚相连，2脚与所述第十四模拟开关的3脚相连，8脚和5脚接电源,6脚接一第九放大模块B的7脚,7脚与一第二十二电阻的一端相连,所述第二十二电阻的另一端作为所述自调整无相差放大模块的输出信号端；所述第十四模拟开关的16脚和7脚接电源，11脚、10脚、6脚接增益选择信号，9脚、8脚接地；—第十一电阻的一端接电源，其另一端接一第十稳压二极管的负极，并与一第十二电阻的一端相连，所述第十稳压二极管的正极接地，所述第十二电阻的另一端与一第五电解电容的正极相连，并通过所述第五电解电容、一第十六电容、一第十五电阻以及一第二十二电容接地，同时连接到一第九放大模块的3脚和所述第九放大模块的5脚；所述第九放大模块的2脚通过一第十电阻接地，同时通过一第八电阻连接到I脚作为参考电平输出供所述MCU使用，8脚接电源，4脚接地；所述第九放大模块的6脚通过一第十三电阻接地，同时通过一第十六电阻连接到7脚。进一步地，所述GPS模块的接口电路在GPS秒脉冲信号端加入一反相器。进一步地，所述无线通讯模块的接口电路在地址匹配端和数据就绪端上接一反向与门。另外，本技术还提供了一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测系统，其包括:上述金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备，该金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备通过其无线通讯模块与至少一个电压互感器在线监测装置连接。本技术所述的金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备由于采用了以上技术方案，具有以下优点和积极效果:(I)MOA泄漏电流检测设备可以作为多个变电站的阻性电流测量系统的主机，即采用一个MOA便携式检测设 备便可以对多个安装了在线电压互感器检测装置尤其是在线CVT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属氧化物避雷器泄漏电流检测设备，其特征在于，包括：?一输入端，其与金属氧化物避雷器的雷击计数器连接，接收金属氧化物避雷器的泄漏全电流信号；?一自调整无相差放大模块，其与所述输入端连接，对接收自输入端的泄漏全电流信号进行自调整无相差放大；?一MCU，其内设有一A/D转换器，所述MCU与自调整无相差放大模块连接，接收自调整无相差放大模块输出的信号，并控制与之相连的各模块工作以及处理数据；?一GPS模块，其与所述MCU连接，所述GPS模块为检测提供同步时标；?一存储模块，其与所述MCU连接，用于存储MCU传输的数据；?一无线通讯模块，其与所述MCU连接，用以实现MCU与外界的数据传输。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔涛，曹永兴，许安，曾宏，
申请(专利权)人：四川电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：