专利名称：基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种避雷器泄漏电流在线监测装置，尤其涉及一种基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置。
背景技术：
在高压电网中，氧化锌避雷器是保护电器设备免受过电压侵害的一种保护设备。 但由于氧化锌阀片受潮，本身老化，环境污秽影响，异常条件下运行等，都会降低氧化锌避雷器的安全可靠运行，甚至引发爆炸事故，造成大面积停电，丧失保护电器设备不受损坏的能力。因此，在线监测氧化锌避雷器状况，可有效避免故障发生，有助于电力设备的安全运行。目前，人们通常采取定期对氧化锌避雷器停电检测，或者在人工巡视串入氧化锌避雷器接地回路中的泄漏电流指示与计数仪，记录电流读数，来判断避雷器运行状况，老化程度。随着氧化锌避雷器老化程度的加深，泄漏电流中的阻性电流明显增加，而阻性电流在全电流中的含量只占10%-20%左右，即使泄漏电流中的阻性电流增加很多，也不能在泄漏电流监视仪中明显的显示出来。

实用新型内容本实用新型目的是克服现有技术的上述缺点，提供一种基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置，其避免了传统的人工巡查、现场铺设电缆，实现了同步采样，运用FFT分析，得出了阻性基波电流，明显的体现阻性电流的变化。为了解决以上技术问题，本实用新型提供的基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置，其特征在于包括远方数据中心——记录各被监测氧化锌避雷器泄漏电流数据，包括全电流，阻性电流，以及氧化锌老化状态；中心节点——由LPC2378芯片与CCM30芯片构成，其一方面与远方数据中心通讯，另一面向泄露电流测量子节点、PT电压测量子节点发出同步数据采样信号，并接收其返回的采样数据；泄漏电流测量子节点——为氧化锌避雷器泄漏电流在线监测单元，根据中心节点发出的同步采样信号，对避雷器泄露电流进行同步采样，并通过无线网络发送至中心节点；PT电压测量子节点——根据中心节点发出的同步采样信号，对PT侧电压进行同步采样，并通过无线网络发送至中心节点。本实用新型设计方案，以TI无线单片机CCM30和NXP公司ARM芯片LPC2378组成无线星型网络的中心节点，中心节点完成同步采样信号的发送，接收来自子节点采集到的电压，电流数据，并进行数据分析，以及将数据上传至远程监控中心。在此，CC2430芯片主要充当无线同步采样信号的发送和接收子节点采样数据的作用。以CCM30芯片为核心的网络子节点，在接收到中心节点发送的同步采样信号，完成对氧化锌避雷器泄漏电流，PT参考电压采样，以及按地址上传采样数据。本发明利用无线同步法，从氧化锌避雷器获取泄漏全电流，从PT侧取得电压参考信号，通过FFT分析，得出电流的基波值与相位值，电压基波值与相位值，从而得出泄漏电流中的阻性电流大小，由此可以判断氧化锌避雷器的劣化程度。本实用新型基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置具备以下优点1 .无线同步法的运用，能够精确的从泄漏电流中提取出阻性电流；2.采用太阳能供电系统，无线数据传输，避免了铺设电缆；3 .数据的远传，动态的监示氧化锌避雷器的状态，提高了监测的实时性；4.安装方便，费用低。本实用新型构思奇巧，拓扑结构合理，使用方便，效果好。将在业内受到普遍欢迎， 具有良好的市场前景。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置框图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置，包括远方数据中心——记录各被监测氧化锌避雷器泄漏电流数据，包括全电流，阻性电流，以及氧化锌老化状态；中心节点——由LPC2378芯片与CCM30芯片构成，其一方面与远方数据中心通讯，另一面向泄露电流测量子节点、PT电压测量子节点发出同步数据采样信号，并接收其返回的采样数据；泄露电流测量子节点3个——为氧化锌避雷器泄漏电流在线监测单元，在收到中心节点发送的采样命令后，立即对避雷器泄露电流进行同步采样，采样，一个周波等间隔采样32个点并存储，等待网络中心节点发送的按地址上传数据命令，各子节点依次将数据通过CC2591功率放大芯片，发送至网络中心节点。PT电压测量子节点——根据中心节点发出的同步采样信号，对PT侧电压进行同步采样，并通过无线网络发送至中心节点。本实用新型所涉及的无线网络为ZigBee无线网络，CC2430芯片、CC2591功率放大芯片都是设计ZigB无线网络的芯片。本实施例基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置，采用无线同步采样，网络由1主3从节点组成，采用点对点通讯，在同一时刻得到电压，电流数据，电压信号由PT得到，泄漏全电流经100R电阻，转换为电压信号，电压、电流都经过相同二阶低通无源阻容滤波器，截止频率为313Hz，采用差分输入，一个周波等间隔采样32点，对PT电压， 泄漏全电流数据进行FFT分析，得出两者相角差在，阻性基波电流幅值。(说明，表里的值都为量化后的值)[0026]本实用新型装置，利用太阳能供电，通过无线数据传输技术，无需敷设电力、通信电缆，安装方便，即使无线传感节点故障也不影响系统安全运行。本实用新型装置，主要用于变电站内氧化锌避雷器的监测。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置，其特征在于包括 远方数据中心、中心节点、泄漏电流测量子节点、PT电压测量子节点，所述中心节点由LPC2378芯片与CC2430芯片构成，所述中心节点与远方数据中心通讯，泄漏电流测量子节点、PT电压测量子节点的采样数据通过无线网络发送至中心节点，所述泄漏电流测量子节点为氧化锌避雷器泄漏电流在线监测单元。
2.根据权利要求1所述的基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置， 其特征在于所述的无线网络为ZigBee无线网络。
专利摘要基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置，以CC2430和LPC2378组成无线星型网络的中心节点，中心节点完成同步采样信号的发送，接收来自子节点采集到的电压，电流数据，并进行数据分析，以及将数据上传至远程监控中心;CC2430主要充当无线同步采样信号的发送和接收子节点采样数据的作用;以CC2430为核心的网络子节点，在接收到中心节点发送的同步采样信号，完成对氧化锌避雷器泄漏电流，PT参考电压采样，以及按地址上传采样数据。本实用新型利用无线同步法，从氧化锌避雷器获取泄漏全电流，从PT侧取得电压参考信号，通过FFT分析，得出电流的基波值与相位值，电压基波值与相位值，从而得出泄漏电流中的阻性电流大小，由此可以判断氧化锌避雷器的劣化程度。
文档编号G01R19/00GK202126472SQ20112018190
公开日2012年1月25日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者吴茂刚, 朱立位, 衡思坤, 韦海荣 申请人:南京导纳能科技有限公司, 江苏省电力公司连云港供电公司