用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测系统及方法与流程

本发明涉及避雷器在线监测的，尤其涉及用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测系统及方法。

背景技术：

1、金属氧化物避雷器（以下简称避雷器）是确保电网系统安全稳定运行的主要设备之一，其可利用自身优秀的非线性伏安特性，将流入电网系统的过电压进行大幅度削弱，确保电力设备的稳定运行。但是避雷器通常被安置在露天环境中，在运行过程中长时间受到工频电压和恶劣环境的影响，避雷器阀片会出现老化或者受潮的现象，导致避雷器保护能力下降，严重时会造成电网大范围停电。通过对避雷器的全电流、阻性电流、雷击次数及雷击时刻进行实时在线监测，可及时对避雷器健康状态进行评估，发现避雷器潜在的故障，并为状态检修提供重要的数据依据。

2、然而，在实际工程中，仅靠运维人员定期检修较为费时费力，并且难以及时发现潜在的故障。

技术实现思路

1、本发明提供的用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测系统及方法采用如下的技术方案：

2、第一方面，本发明提供用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测系统，包括存储器、cpu中央处理器、电源开关控制电路、信号电源、雷击采样回路、信号采样电路；

3、所述cpu中央处理器通过信号控制线与存储器连接，所述cpu中央处理器通过电源通断控制信号线与电源开关控制电路连接；

4、所述信号电源与电源开关控制电路连接；

5、所述雷击采样回路包括电流互感器，所述电流互感器包括电流互感器一次回路与电流互感器二次回路；所述电流互感器二次回路与采样电阻r2连接，形成雷击采样回路；

6、所述电流互感器二次回路同名端与采样电阻r2的连接位置设置有监测点；

7、所述cpu中央处理器在导通时间内通过信号采样电路采集监测点信号，其中信号采样电路为a/d模数转换电路或比较器电路。

8、通过采用上述技术方案，利用电流注入法，由cpu中央处理器控制信号电源通断，向雷击采样回路注入电流信号，同时cpu中央处理器采集监测点信号，并判断电流互感器二次侧连接线断路和短路情况，cpu中央处理器将判断结果通过上行通信方式通知主站侧，能够有效避免因避雷器在线监测系统电流互感器二次侧连接线故障，造成的系统二次控制系统损毁和功能失效等问题，有效降低火灾风险。

9、第二方面，本发明提供用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，包括：

10、存储器内储存有周期自检参数，所述周期自检参数包括自检动作的周期时间、信号电源控制电路的导通时间；cpu中央处理器通过信号控制线读取存储器中的周期自检参数，并根据所述周期自检参数，通过电源通断控制信号线周期性地向电源开关控制电路发送导通控制信号，所述导通控制信号用于使电源开关控制电路导通信号电源；

11、所述信号电源导通后，信号电源通过限流电阻r1向雷击采样回路注入一个短时信号电流i2；

12、所述cpu中央处理器读取存储器内的信号电源控制电路的导通时间，并控制电源开关控制电路的导通时间，进而控制信号电流i2的持续时间；

13、信号采样电路为高内阻电路，所述信号电流i2在信号采样电路中的分流极小，所述信号电流i2绝大部分流向电流互感器二次回路和采样电阻r2；

14、当电流互感器没有发生断路或短路时，所述信号电流i2瞬间流过电流互感器二次侧内电感l0，产生一个阻尼衰减电压，所述信号采样电路通过监测阻尼衰减电压的变化情况，对电流互感器的二次侧连接线进行监测，若阻尼衰减电压按照预期的规律衰减，则说明连接线正常。

15、进一步的，当所述电流互感器断路时，所述信号电流i2仅流过采样电阻r2。

16、进一步的，当所述电流互感器短路时，所述信号电流i2通过短路点直接流入信号地，不产生电压，导通时间内监测点电压为0v。

17、进一步的，若信号采样电路为a/d模数转换电路，则cpu中央处理器采集到数字信号对应于监测点原始波形，所述cpu中央处理器处理并分析波形，若在导通时间内波形为阻尼衰减电压波形，则回路正常；若导通时间内波形为稳定电压波形，则回路断路；若导通时间内波形为0v电压波形，则回路短路。

18、进一步的，若信号采样电路为比较器电路，则cpu中央处理器采集到的信号为方波信号，比较器电路将监测点电压信号与预先设定好的参考电压进行比较，输出相应的方波波形；

19、所述cpu中央处理器处理并分析波形，按照采集到的方波波形持续时间来判断断路和短路情况，若在导通时间内方波波形持续时间大于0秒且小于导通时间，则回路正常；若在导通时间内方波波形持续时间约等于导通时间，则回路发生断线；若在导通时间内方波波形持续时间约等于0秒，则回路发生短路。

20、进一步的，所述cpu中央处理器判断出电流互感器二次回路的连接线断路或短路后，则生成告警信息，并向主站侧终端发送告警信息。

21、进一步的，所述主站侧终端根据人为操作生成自检控制命令并发送；所述cpu中央处理器接收并解析自检控制命令，根据自检控制命令向电源开关控制电路发送导通控制信号，所述导通控制信号用于使电源开关控制电路导通信号电源。

22、第三方面，本发明提供一种智能终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法的计算机程序。

23、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法的计算机程序。

24、综上所述，与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是：

25、（1）避雷器在线监测系统可自检电流互感器二次侧连接线断线和短路情况，可有效避免因电流互感器二次侧连接线断线或短路，造成的系统二次控制系统损毁和功能失效等问题，有效降低火灾风险；

26、（2）无需运维人员定期现场检修，节省人工成本，提高运维效率；

27、（3）无需复杂电路，少量添加电路即可实现断线和短路自检功能，成本低，功耗低。

技术特征：

1.用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测系统，其特征在于，包括：存储器、cpu中央处理器、电源开关控制电路、信号电源、雷击采样回路、信号采样电路；

2.用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，其特征在于，存储器内储存有周期自检参数，所述周期自检参数包括自检动作的周期时间、信号电源控制电路的导通时间；cpu中央处理器通过信号控制线读取存储器中的周期自检参数，并根据所述周期自检参数，通过电源通断控制信号线周期性地向电源开关控制电路发送导通控制信号，所述导通控制信号用于使电源开关控制电路导通信号电源；

3.根据权利要求2所述的用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，其特征在于，当所述电流互感器断路时，所述信号电流i2仅流过采样电阻r2。

4.根据权利要求2所述的用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，其特征在于，当所述电流互感器短路时，所述信号电流i2通过短路点直接流入信号地，不产生电压，导通时间内监测点电压为0v。

5.根据权利要求2所述的用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，其特征在于，若信号采样电路为a/d模数转换电路，则cpu中央处理器采集到数字信号对应于监测点原始波形，所述cpu中央处理器处理并分析波形，若在导通时间内波形为阻尼衰减电压波形，则回路正常；若导通时间内波形为稳定电压波形，则回路断路；若导通时间内波形为0v电压波形，则回路短路。

6.根据权利要求2所述的用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，其特征在于，若信号采样电路为比较器电路，则cpu中央处理器采集到的信号为方波信号，比较器电路将监测点电压信号与预先设定好的参考电压进行比较，输出相应的方波波形；

7.根据权利要求2所述的用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，其特征在于，所述cpu中央处理器判断出电流互感器二次回路的连接线断路或短路后，则生成告警信息，并向主站侧终端发送告警信息。

8.根据权利要求7所述的用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测方法，其特征在于，所述主站侧终端根据人为操作生成自检控制命令并发送；所述cpu中央处理器接收并解析自检控制命令，根据自检控制命令向电源开关控制电路发送导通控制信号，所述导通控制信号用于使电源开关控制电路导通信号电源。

9.一种智能终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求2至8中任一种方法的计算机程序。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求2至8中任一种方法的计算机程序。

技术总结本发明是用于避雷器监测的电流互感器二次连接线监测系统及方法，属于避雷器在线监测的技术领域，包括存储器、CPU中央处理器；所述CPU中央处理器通过信号控制线与存储器连接，所述CPU中央处理器通过电源通断控制信号线与电源开关控制电路连接；所述信号电源与电源开关控制电路连接；所述雷击采样回路包括电流互感器，所述电流互感器包括电流互感器二次回路；所述电流互感器二次回路同名端与采样电阻R2的连接位置设置有监测点；所述CPU中央处理器在导通时间内通过信号采样电路采集监测点信号。本发明具有能够有效避免因避雷器在线监测系统电流互感器二次侧连接线故障，造成的系统二次控制系统损毁和功能失效等问题，有效降低火灾风险的效果。技术研发人员：宿剑飞,王晓桐,孙越,罗忠洁,贾晓臻,杨鹏,秦妙华,董福广,赵中华,王保齐,任军,李晓斌,聂德顺,吕晓,纪翔,方贤坤,周南受保护的技术使用者：东方电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25