一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其是一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置。


背景技术：

2.避雷器是一种过电压保护设备，在电力系统中广泛应用，最常见的氧化锌避雷器在运行电压下阀片会逐渐老化或进水受潮。避雷器监测包括全（泄漏）电流监测、阻性电流监测和功率损耗监测。避雷器的运行质量主要是指密封性能与阀片运行稳定性，其中密封性主要依靠全（泄漏）电流监测；而阀片运行稳定性主要依靠阻性电流监测；功耗直接反映避雷器劣化过程。为了检出受潮和劣化缺陷，需要密切监视其运行工况，及时发现缺陷是状态检修的目的。
3.现有的避雷器在线测量的技术多种多样，但由于开关柜为封闭结构，在带电运行中无法打开。
4.同时由于开关室内的狭小，现有的避雷器布置采用横排布置，在正常工作条件下，由于各相之间存在杂散电容，会对各相避雷器产生一定的干扰。一方面会受到本相电压的影响，另一方面也会受到其他相间杂散电容的影响。
5.本实用新型提出一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测方法，其将采集和分析单元安装于开关柜二次设备室内，同时对避雷器的安装位置进行了优化，可促进设备高效安全使用和维护。


技术实现要素：

6.本实用新型提出一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，可促进设备高效安全使用和维护。
7.本实用新型采用以下技术方案。
8.一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，用于监测避雷器的运行质量，所述开关柜结构的三相电路各设有三个避雷器；所述在线监测装置包括串接安装于避雷器底部与接地部件之间的电流监测装置、安装于开关柜二次设备室内的采集和分析装置；所述电流监测装置用于监测开关柜下柜的避雷器流向大地的泄露电流信号；所述采集和分析装置采集开关柜顶层的计量母线排上的各相二次电压，并经三相处避雷器处的电流监测装置采集各相泄露电流。
9.所述三个避雷器分别安装于开关柜的三相电路的部件处，三个避雷器按正三角形分布于同一水平面内，开关柜馈线的电缆从三个避雷器组成的正三角形中穿出开关柜。
10.所述采集和分析装置以基于两个阻性电流计算值的并联触发模式来触发避雷器的阀片运行稳定性报警，所述两个阻性电流计算值，一个是以每相的二次电压和避雷器流向大地的泄露电流计算的阻性电流值，另一个是以三相的避雷器的泄露电流和来同步计算出的阻性电流值。
11.所述在线监测装置中不包括pt装置。
12.本实用新型可测得三相避雷器的泄露电流和，当电流和的数据同步用于计算阻性电流时，能实现数据双保险，提高设备的稳定性。
13.本实用新型为保证电网的安全，通过并联触发模式的方式来引发报警信号，为实现开关柜更稳定运行提供双保险，能有效避免避雷器在不同时期的阻性电流在不同测量方法中存在较大的误差的风险。
14.本实用新型针对开关柜安装避雷器的位置进行了优化，三相避雷器安装布局形成一个正三角形，开关柜馈线的电缆从正三角形内穿出，这样的设计可以降低b相的干扰，使得三相受到分布电容的干扰趋于一致，进而提高阻性电流的准确度。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
16.附图1是本实用新型在开关柜内布署的示意图；
17.附图2是本实用新型的电气原理示意图；
18.附图3是三相避雷器的等效电路原理示意图；
19.附图4是本实用新型中，避雷器按正三角形分布的示意图；
20.图中：1-采集和分析装置；2-避雷器；3-电流监测装置。
具体实施方式
21.如图所示，一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，用于监测避雷器的运行质量，所述开关柜结构的三相电路各设有三个避雷器2；所述在线监测装置包括串接安装于避雷器底部与接地部件之间的电流监测装置3、安装于开关柜二次设备室内的采集和分析装置1；所述电流监测装置用于监测开关柜下柜的避雷器流向大地的泄露电流信号；所述采集和分析装置采集开关柜顶层的计量母线排上的各相二次电压，并经三相处避雷器处的电流监测装置采集各相泄露电流。
22.所述三个避雷器分别安装于开关柜的三相电路的部件处，三个避雷器按正三角形分布于同一水平面内，开关柜馈线的电缆从三个避雷器组成的正三角形中穿出开关柜。
23.所述采集和分析装置以基于两个阻性电流计算值的并联触发模式来触发避雷器的阀片运行稳定性报警，所述两个阻性电流计算值，一个是以每相的二次电压和避雷器流向大地的泄露电流计算的阻性电流值，另一个是以三相的避雷器的泄露电流和来同步计算出的阻性电流值。
24.所述在线监测装置中不包括pt装置。
25.实施例1：
26.本例中，基于开关柜结构，为分离式的设计。
27.在本例中，硬件部分共分为三大类，第一类为电流监测装置其串接安装于避雷器底部与地之间，用于避雷器泄露电流监测。第二类安装于开关柜二次设备室内采集和分析装置。第三类为电缆连接部分，通过电缆连接使得母线排下的计量电压和开关柜下柜的避雷器泄露电流信号能够被传递，其示意图如图1所示。图1中仅绘制出单个避雷器，实际有三个避雷器，并在每个避雷器下串接电流监测装置。电压的信号来源于开关柜顶层的计量母
线排上的电压，这相比于传统的设计，省去了增设pt装置的费用。
28.实施例2：
29.本例中，电气原理图如图2所示。避雷器采集和分析装置通过获取每一相的二次电压和避雷器流向大地的泄露电流，进而可以进行阻性电流，其计算和解析方式属于常规的方法本实用新型不再叙述。
30.在本例中还引入了三相避雷器的泄露电流和，也同步用于计算阻性电流，实现数据双保险，提高设备的稳定性。该设计是由于避雷器在不同时期的阻性电流在不同测量方法中存在较大的误差，为保证电网的安全，通过并联触发模式的方式来引发报警信号，为实现开关柜更稳定运行提供双保险。
31.实施例3：
32.本例中，避雷器布置采用横排布置，在正常工作条件下，由于各相之间存在杂散电容，会对各相避雷器产生一定的干扰。一方面会受到本相电压的影响，另一方面也会受到其他相间杂散电容的影响，三相避雷器等效电路原理图如图 3所示。可以发现a、b、c相均会受到相邻相的影响，特别是b相将受到a、c两项的混合干扰这为阻性电流的准确度带来的影响。
33.因此，本例在开关柜安装避雷器处进行了一定的设计，其结构如图4所示。三相避雷器被安装于红圈侧，其成一个正三角形，开关柜馈线的电缆从正三角形内穿出，这样的设计就可以降低b相的干扰，使得三相受到分布电容的干扰趋于一致，进而提高阻性电流的准确度。


技术特征：
1.一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，用于监测避雷器的运行质量，其特征在于：所述开关柜结构的三相电路各设有三个避雷器；所述在线监测装置包括串接安装于避雷器底部与接地部件之间的电流监测装置、安装于开关柜二次设备室内的采集和分析装置；所述电流监测装置用于监测开关柜下柜的避雷器流向大地的泄露电流信号；所述采集和分析装置采集开关柜顶层的计量母线排上的各相二次电压，并经三相处避雷器处的电流监测装置采集各相泄露电流。2.根据权利要求1所述的一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，其特征在于：所述三个避雷器分别安装于开关柜的三相电路的部件处，三个避雷器按正三角形分布于同一水平面内，开关柜馈线的电缆从三个避雷器组成的正三角形中穿出开关柜。3.根据权利要求1所述的一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，其特征在于：所述采集和分析装置以基于两个阻性电流计算值的并联触发模式来触发避雷器的阀片运行稳定性报警，所述两个阻性电流计算值，一个是以每相的二次电压和避雷器流向大地的泄露电流计算的阻性电流值，另一个是以三相的避雷器的泄露电流和来同步计算出的阻性电流值。4.根据权利要求1所述的一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，其特征在于：所述在线监测装置中不包括pt装置。

技术总结
本实用新型提出一种用于开关柜结构的避雷器运行质量在线监测装置，用于监测避雷器的运行质量，所述开关柜结构的三相电路各设有三个避雷器；所述在线监测装置包括串接安装于避雷器底部与接地部件之间的电流监测装置、安装于开关柜二次设备室内的采集和分析装置；所述电流监测装置用于监测开关柜下柜的避雷器流向大地的泄露电流信号；所述采集和分析装置采集开关柜顶层的计量母线排上的各相二次电压，并经三相处避雷器处的电流监测装置采集各相泄露电流；本实用新型可促进设备高效安全使用和维护。和维护。和维护。


技术研发人员：邱振敏 黄华 项宇锴
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/9/20