避雷器在线监测

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 一、前言

    近年来，金属氧化物（MOA）无间隙避雷器具有优越的保护特性，通流容量大，内部结构简单，自身重量轻，维护少等优点，因此在电力系统中获得了广泛的运用。

    MOA避雷器性能的好坏直接影响电力系统安全运行，因MOA避雷器长期在工频高电压的作用下，会逐渐老化，而靠一年一次预试来发现MOA避雷器的老化是不够的，即使在预试中合格的MOA避雷器，在运行中可能发生击穿损坏，保护特性下降，则将会产生极其严重的后果，为保障MOA避雷器安全运行，必须对MOA避雷器进行严格监测。

    目前监测MOA避雷器的方法采用漏电流及动作记录器实现在线监测，它的工作原理在正常的运行电压下，通过避雷器的漏电流的变化由电流表测得，当流过强大的动作电流时将从漏电流测量回路中被转到计数器回路，计数器的动作利用通过动作电流的能量来实现记录动作的次数。

    装有MOA避雷器漏电流及动作记录器后，导则规定每天抄表一次，除记录漏电流外，还应记录时间、运行电压、环境温度、气候状况等参数，进行监督和管理。这些方法都必须依靠大量人力来完成，而且有一定的局限性，难免疏忽大意，在人工巡查还有一个时效性差的弊端，往往不能及时发现隐患。如不及时发现，就成为事故的苗头和隐患，要彻底解决并及时掌握MOA避雷器运行状态，必须采用一种“在线、实时、远传、智能、可靠”的监测方式，但目前常用的MOA避雷器漏电流及动作记录器都不能实现分级报警及数据的传输。对无人值班变电站综合自动化系统和变电站运行管理系统均不能支持。

    二、系统概述

    随着电力企业的技术进步，110kV变电站已大量实现无人值班，220kV变电站的无人值班也已进入实施阶段。采用技术手段，实现让无人值班变电站的监测中心的值班人员对变电站内设备的运行状态能有效地进行状态监测。

FYZ-BLQ10型MOA避雷器状态监测管理系统（以下简称本系统），是我公司针对电力系统无人值班变电站的需要而研发的高科技新产品。

    本系统主要用于实时监测高压交流无间隙MOA避雷器在运行电压下的全电流（漏电流）、放电动作的日期、时间及放电动作累计次数，电流检测采用单匝一次穿芯电流传感器，实现全隔离的取样方式，先进的微处理器技术以及独有的瞬态参数测试技术进行线性化处理与计算，将测量结果用总线进行数字传输：本系统具有极高的可靠性和安全性及相对低廉的价格，使得本系统可以安装到每组MOA避雷器进行实时检测，实现集中监测，无须运行人员每日到现场进行烦琐的抄录MOA避雷器的运行状况，做到准确及时掌握运行设备的健康状况，由监测中心的后台计算机管理系统，将多座变电站（所）的集中监测单元的数据***并转送计算机串口读取数据，并指定固定IP后台管理系统、通过B∕S模式网络共享，相关人员可通过局域网进行数据的查看分析，并可修改报警阀值、若某组超出设定报警阀值，则自动声光报警，自动弹出该组避雷器的信息，进入预警，使运行人员及时掌握并提前处理事故隐患，保障电力电网安全供电。

    三、  系统特点

    1．本系统的开发根据电生[2004]338号《氧化锌避雷器在线监测和带电测试技术规定》进行开发。

    2．本系统的电流检测应用非接触式测量，实现全隔离的取样方式，有效地保障人身安全和设备安全。

    3．本系统应用全数字通信技术，将测量结果用总线进行数字传输实现在线实时远传功能。

    4．本系统的电流变送器的安装、不需要拆除已装监测器，可同时运行。

    5．本系统的监测器和电流变送器采用户外结构设计，可适用于室内外的应用。

    6. 本系统为三级报警，可由用户在报警范围内任选值设置。

    7．本系统在运行中突然失电时、能保存失电前的各项参数。

    8．本系统采用先进的微处理器技术以及独有的瞬态参数测试技术进行线性化处理与计算。

    9．本系统对干扰问题作了充分的考虑，能满足在变电站中强电磁场干扰环境下正常使用的要求

    四、系统架构

    本系统由三个单元组成：本地检测单元、避雷器监测主机和后台软件单元。 本地检测单元实时测量现场各项参数，并将测量数据通过RS485上传至避雷器监测主机，避雷器监测主机将采集的数据进行集中整理，将整理后的数据上传至后台软件单元进行数据分析、管理。

    本地检测单元采用电流变送器进行测量，并将测量数据通过RS485总线传送至避雷器监测主机进行显示；再通过主机传送至局端的后台软件实现远程监测。

    避雷器监测主机机柜式（FYZ-BLQ10）集中监测主机，采用19寸1.5U机箱，深度为300mm；下行通讯方式为RS485，上行通讯方式为以太网。 

    后台软件单元主要由硬件平台和软件平台两个部分组成，硬件平台包括服务器、显示器及网络交换机等；软件平台主要是指后台中心管理软件，后台中心管理软件基于Windows平台，又分为监测分析和数据管理两个部分，其中系统监测和分析部分采用面向对象编程技术进行设计，软件结构简单、界面友好。

    各组件功能及技术指标：

    （1）电流变送器（FYC-BLQ10）                                        

    电流变送器采用无残压全隔离的电流检测原理，选用单匝一次穿芯电流互感器，将测量结果用总线进行传输。该电流变送器采用先进的补偿技术，所以通用性好,可互换测量。

    （2）避雷器用监测器（FYC-BLQ20）

    避雷器用监测器采用圆形不锈钢外壳，密封性能好，彩色刻度表面，计数器面板大，适用于户外避雷器。

    工作原理：在正常的运行电压下，流过避雷器用监测器的泄漏电流的变化由监测器中电流表检测，当避雷器用监测器流过强大的动作电流时、将从泄漏电流测量回路被转移到计数器回路，电流表受到保护，计数器部分则利用通过的雷电流的能量，来实现记录动作的次数。在一次穿入一只电流互感器进行同步检测实现信号传输功能。

（3）电流检测无线传送装置（FYC-BLQ30）

电流检测无线传送装置由避雷器用监测器、太阳能供电组件和无线发送模块组成。 

    （4）避雷器监测主机

    避雷器监测主机为19寸3U标准机箱（FYZ-BLQ10），深度为300mm，此机型适用于网络系统。

    避雷器监测主机采用先进的电子技术，包括通信单元、CPU主控单元、液晶显示单元、键盘操作单元等，能准确无误地***来自各路电流变送器、数据变换器或数据采集器传送过来的数据，进行整理，并对各路电流变送器、数据变换器或数据采集器进行管理、调配，判断现场数据是否超出设定报警阀值，超出则进行报警输出动作，液晶显示现场参数、报警历史数据、上次报警时间，并可通过键盘、液晶联合作业进行时间设置、报警阀值设置等，操作界面简单、友好，方便工作人员操作，还预留系统检修通信接口以及与PC机进行远程通信接口。工作电源为AC/DC220V±20%，报警接点为无源接点：2A/220VAC。

    （5）后台软件单元

    后台管理又分为硬件平台和软件平台。硬件平台包括网络通讯设备、服务器、客户机等。软件平台包括采集系统、列表系统、配置系统以及组态系统。

    软件平台简介

    服务器是整个系统的核心，基本任务是数据的维护和数据的处理；客户机负责提供用户界面，如图形、表格、曲线、声音、动图等。

    配置系统对整个监测管理系统进行选配，选定需监测的项目，即子系统的组合；采集系统主要功能在于实时采集集中监测单元的数据、包括模拟量、开关量、状态量、控制量等；列表系统负责将所有子系统数据整理成表格的形式，包括实时数据、历史数据，可与打印机联机进行汇编打印；组态系统包括当地地图、主接线、设备工况、实时检测数据曲线与历史数据曲线等界面，直观的描述现场环境状态及高压设备运行状态。

10KV避雷器安装实物图

35KV避雷器安装实物图

110KV避雷器安装实物图