CN108562785A - 一种无线组网式多功能计数器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线组网式多功能计数器，属于电子测量设备领域。其特征在于该设备包括：有源电流互感器、采样调理模块、液晶显示模块、无线发射单元、放电触发模块。本发明与现有技术比较，有如下优点：1、高精度、高速采样本发明采用有源电流互感器，对避雷器漏电电流进行微安级采样，分辨率为1微安；采样速率达到200点/周波，满足避雷器接地漏电电流波形采样的需要。2、应用效果好、实用性强本发明所采集的模拟量只有一个，就地数字化，环节少，综合误差非常小，应用波形特征分析法能有效避雷器的运行状态下的电气性能，既能辅助检修，又有利于实现智能化。

Description

一种无线组网式多功能计数器

技术领域

本发明涉及一种无线组网式多功能计数器，属于电子测量设备领域。

背景技术

避雷器是变电站重要的高压设备，失效后如果不能及时排查出隐患，就可能会引起大型故障。目前电力***的计数器只有避雷器漏电全电流显示和放电计数的功能，起不到对避雷器运行状态进行监测的作用。实际运行的避雷器在线监测***主要有漏电电流互感器、电压互感器及信号处理单元、监测后台、通讯及供电回路四个主要部分组成。电流信号由漏电电流互感器从避雷器的接地线取得，A/D转换为数字信号，经过传输回路处理后送入信号处理单元；电压信号从PT的二次侧引入5A/100V信号，由金属导线引入信号处理单元自带的电压互感器，将5A/100V的信号转换成幅值小于10V的低功率模拟信号，经过A/D转换为数字信号，也送入信号处理单元；进行全电流、阻性电流、容性电流、介损角（Ф）等参数的计算。这种监测方法主要是通过监测阻性电流分量的变化趋势来反映避雷器的运行状态，信号从采集到最终计算环节多，造成避雷器在线监测综合误差过大，实际应用中不能准确反映避雷器的实际运行状态。避雷器的运行工况复杂，影响避雷器漏电全电流变化的大气压、温湿度等自然环境参数变化剧烈，往往造成采样数据与参照数据的可比性较差。在线监测作为状态检修的重要手段，目前运行的在线监测装置不能达到状态检修的要求，应用的价值和意义不大。

发明内容

鉴于目前电力***计数器的功能及避雷器的运行状态监测状况，市场上还未出现无线组网式多功能计数器。在这种背景下，本发明无线组网式多功能计数器实现了一种新型的电子式放电计数器，能够实现无线程控波形采样、数据自动发送，落雷自动报送。

一种无线组网式多功能计数器，其特征在于，包括：有源电流互感器、采样调理模块、液晶显示模块、无线发射单元、放电触发模块；所述有源电流互感器感应避雷器接地泄漏电流信号；所述采样调理模块对感应到的所述泄漏电流信号采样并自动生成相应数据包；所述液晶显示模块计算出等效电流值，并即时显示出来；所述无线发射单元按照规定的数据格式报送数据包；所述放电触发模块在等效电流值越限后动作。

优选的，在本发明中，所述有源电流互感器由一个内径18mm，外径42mm，高12mm，匝数为2000的Rogowski线圈、环形铁芯、两层屏蔽层组成。

优选的，在本发明中，所述采样调理模块，由一组保护电路、一个A/D转换模块、一个逻辑处理单元、一个调理控制单元组成。

优选的，在本发明中，所述的液晶显示模块由一组逻辑处理单元、一个计算控制单元、一块液晶显示模组组成。

优选的，在本发明中，所述无线发射单元，由一组无线发射模块、一组中继模块、一只天线组成。

优选的，在本发明中，所述放电触发模块，由一个计数器、一个触发器组成。

本发明有益技术效果：

1、高精度高速采样

本发明采用有源电流互感器，对避雷器漏电电流进行微安级采样，满足避雷器的正常工况下对地的泄漏电流通常几十微安到一毫安的分辨率需要；采样速率达到200点/周波，满足避雷器接地漏电电流波形采样的需要。

2、应用效果好、实用性强

本发明所采集的模拟量只有一个，就地数字化，比较现有装置采用阻性电流变化趋势法，环节少，综合误差非常小，采用波形特征分析法，能有效反映避雷器的运行状态下的电气性能，既能辅助避雷器的运行状态监测，又有利于实现智能化。

附图说明

图1是本发明所提出的无线组网式多功能计数器原理框图。

具体实施方式

本发明所提出的无线组网式多功能计数器的原理框图如图1所示，包括：

有源电流互感器1，用来对避雷器接地的漏电电流进行采样；

采样调理模块2，A/D互感器二次侧信号并采样；

液晶显示模块3，等效计算电流值，并显示到液晶屏上；

无线发射单元4，按照规定的数据格式向后台发送数据包；

放电触发模块5，避雷器对地放电时触发，向后台发送数据。

具体的本发明一种无线组网式多功能计数器，其特征在于，包括：有源电流互感器、采样调理模块、液晶显示模块、无线发射单元、放电触发模块；所述有源电流互感器由一个内径18mm，外径42mm，高12mm，匝数为2000的Rogowski线圈、环形铁芯、两层屏蔽层组成，用于感应避雷器接地泄漏电流信号；所述采样调理模块由一组保护电路、一个A/D转换模块、一个逻辑处理单元、一个调理控制单元组成，用于对感应到的所述泄漏电流信号采样并自动生成相应数据包；所述液晶显示模块由一组逻辑处理单元、一个计算控制单元、一块液晶显示模组组成，用于计算出等效电流值，并即时显示出来；所述无线发射单元由一组无线发射模块、一组中继模块、一只天线组成，用于按照规定的数据格式报送数据包；所述放电触发模块由一个计数器、一个触发器组成，用于在等效电流值越限后动作。

本发明所采用的有源电流互感器技术，不但灵敏度比较高，而且精度高、线性度好，稳定性、抗干扰性也都有了很大提高。计数器作为避雷器的重要配属设备，对其升级换代，将对电网的智能化起到非常积极的作用。针对避雷器的状态检修，波形特征分析法是目前最为先进的技术手段，通过对计数器的电子化，使之既能为智能化状态检修服务，又能满足落雷统计、分析的需要，真正意义上满足避雷器状态检修的需要。能及时有效发现隐患，避免事故的发生，保障电力***运行安全，提高供电的可靠性。既提高了安全性，又达到了节约的目的。数据的控制和传输采用无线链路作为通道，不需要铺设专门的通讯通道。无线控制和传输数据信号经过特殊调理，能满足在变电站复杂电磁环境下进行不连续通讯的需要。有源电流互感器感应到的信号就地数字化，误差小。对避雷器的电气性能分析采用比较直观的波形特征分析法，摈弃长期以来的阻性电流变化趋势分析法。不取现场PT二次侧电压信号，电压互感器相位“偏移”的问题就不存在，金属导线较长距离传输电压信号造成的压降问题也就不存在。一个通道采集数据，避免了两个通道在数据运算过程中造成的由于芯片处理速度不一致引起的“漂移”。有源电流互感器和采样模块集成在计数器内，整个装置和电网的一次***没有任何连接，没有引入新“隐患”的风险。不改变变电站高压区的布局，不影响变电站的整齐和谐调。实现了避雷器状态检修的功能，奠定了实现智能状态检测的基础。同时一定程度降低了检修、运维作业人员的工作量，能够给检修、运维工作的靶向性提供相对可靠的依据，具有一定的指导意义。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明的意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种无线组网式多功能计数器，其特征在于，包括：有源电流互感器、采样调理模块、液晶显示模块、无线发射单元、放电触发模块；所述有源电流互感器感应避雷器接地泄漏电流信号；所述采样调理模块对感应到的所述泄漏电流信号采样并自动生成相应数据包；所述液晶显示模块计算出等效电流值，并即时显示出来；所述无线发射单元按照规定的数据格式报送数据包；所述放电触发模块在等效电流值越限后动作。

2.根据权利要求1所述的一种无线组网式多功能计数器，其特征在于：所述有源电流互感器由一个内径18mm，外径42mm，高12mm，匝数为2000的Rogowski线圈、环形铁芯、两层屏蔽层组成。

3.根据权利要求1所述的一种无线组网式多功能计数器，其特征在于：所述采样调理模块，由一组保护电路、一个A/D转换模块、一个逻辑处理单元、一个调理控制单元组成。

4.根据权利要求1所述的一种无线组网式多功能计数器，其特征在于：所述的液晶显示模块由一组逻辑处理单元、一个计算控制单元、一块液晶显示模组组成。

5.根据权利要求1所述的一种无线组网式多功能计数器，其特征在于：所述无线发射单元，由一组无线发射模块、一组中继模块、一只天线组成。

6.根据权利要求1所述的一种无线组网式多功能计数器，其特征在于：所述放电触发模块，由一个计数器、一个触发器组成。