MOA电位分布及温度分布无线采集系统的设计电位分布及温度分布无线采集系统的设计
避雷器(MOA)的保护性能对变压器及其他电气设备的绝缘水平的确定有着直接的影响,其中MOA的电位分布及
温度分布情况决定了整只MOA的运行寿命。在进行合理均压措施的情况下,会有效减缓MOA老化,降低热崩溃
的可能性。对MOA的电位分布情况进行测试是为MOA进行均压调整的必要手段。采用高性能便携式微处理器和
无线同步采集技术,设计了基于无线采集技术的MOA电位分布及温度分布系统。对MOA电位分布及温度分布情
况以无线同步方式进行测试是对传统基于有线光纤方式检测手段进行测试的升级,简化了现场繁琐的光纤布
线,提高了测试数据的准确度。根据MOA测试到的电压分布及温度分布情况,为后续采取MOA均压提供了有效
数据,有利于电网的安全可靠运行。
0 引言引言
交流无间隙金属氧化物避雷器(以下简称MOA)是一种限制过电压以保护电气设备免受高瞬态过电压危害的电器设备,其具有
良好的电气特性,近年来逐步取代了传统的碳化硅避雷器。MOA的电位分布是否均匀决定了整只MOA的运行寿命,其芯体内
部通常是若干只电阻片相互串联构成的电阻片柱。由于存在对地杂散电容,如不采取均压措施,MOA内部的电位分布呈现不
均匀状态,承受高电位的电阻片较承受低电位的电阻片加快了老化速度,严重时出现热崩溃,使得整只MOA提前报废,因此
有必要对MOA采取均压措施以延长其运行年限
[1-3]
。
为了提升MOA电位分布的测试效率及精度,设计并研制了一种基于无线采集技术的MOA电位分布及温度分布装置,满足了
MOA电阻片分布电位及分布温度进行同步检测,简化检测的前期准备工作,保障了人身安全。
1 系统设计原理系统设计原理
MOA在运行电压下,其内部的每一只电阻片都等效为一只容性器件。在采样探头的阻抗远小于MOA电阻片阻抗的前提下,
若将采样探头串接于MOA电阻片中,则对整只MOA的电位分布情况的影响可以忽略
[4-5]
。采样探头的尺寸与MOA电阻片一
致,则可将其放置在MOA电阻片柱的任意测试点;同时设计无线通信模块放置于测试探头内部,利用计算机控制测试基站与
各个采样探头进行通信,实现了整只MOA在投运前各个测试电阻片的分布电位及分布温度的检测,为下一步进行均压调整提
供参考依据
[6]
。
采样探头外壳为同MOA电阻片尺寸一致的铝制结构,采样探头下方粘贴单面导电电极,利用软质铜线将MOA的泄漏电流引
入至采样探头内部电路,通过采样电阻转换为电压信号并连接至模拟数字转换器。采样探头上方引出和MOA电阻片接触的热
敏电阻以实现MOA电阻片温度测试,采样探头内部示意图如图1所示。
2 系统硬件设计系统硬件设计
2.1 信号调理电路设计信号调理电路设计
由于MOA在运行电压下其电阻片的等效电阻值在百兆欧级别,可通过串联欧姆级电阻的方式实现MOA内部电阻片泄漏电流
的I/U转换。为提高测试精度,设计一量程选择电路sw,从而可以任意选择采样探头中的I/U转换采样电阻为R1、R2、R3之
一,以达到探头的测试量程满足不同电压等级MOA的测试范围。为了实现交流正负信号的测试,采用基准源电路产生1.23 V
的基准电压,提升了系统的零基准电平。两只稳压管对接构成双向稳压电路,可对输入信号幅度起到钳位,在产生涌流时保护
后续AD电路。C4、R9、C5构成无源低通滤波电路以消除测试信号中的毛刺。调理后的信号连接至CPU的ADC3、ADC4通道
以进行模拟数字转换。信号调理电路如图2所示。
评论0
最新资源