淺析BLQ-ZX1型MOA避雷器在線(xiàn)狀態(tài)監測管理系統功能特點(diǎn)

MOA避雷器在線(xiàn)狀態(tài)監測管理系統 

一、前言  
　　近年來(lái)，金屬氧化物（MOA）無(wú)間隙避雷器具有*的保護特性，通流容量大，內部結構簡(jiǎn)單，自身重量輕，維護少等優(yōu)點(diǎn)，因此在電力系統中獲得了廣泛的運用。  
 
　　MOA避雷器性能的好壞直接影響電力系統安全運行，因MOA避雷器長(cháng)期在工頻高電壓的作用下，會(huì )逐漸老化，而靠一年一次預試來(lái)發(fā)現MOA避雷器的老化是不夠的，即使在預試中合格的MOA避雷器，在運行中可能發(fā)生擊穿損壞，保護特性下降，則將會(huì )產(chǎn)生極其嚴重的后果，為保障MOA避雷器安全運行，必須對MOA避雷器進(jìn)行嚴格監測。  
 
　　目前監測MOA避雷器的方法采用避雷器用監測器實(shí)現在線(xiàn)監測，它的工作原理在正常的運行電壓下，通過(guò)避雷器的漏電流的變化由電流表測得，當流過(guò)強大的動(dòng)作電流時(shí)將從漏電流測量回路中被轉到計數器回路，計數器的動(dòng)作利用通過(guò)動(dòng)作電流的能量來(lái)實(shí)現記錄動(dòng)作的次數。裝有避雷器用監測器后，導則規定每天抄表一次，除記錄漏電流外，還應記錄時(shí)間、運行電壓、環(huán)境溫度、氣候狀況等參數，進(jìn)行監督和管理。這些方法都必須依靠大量人力來(lái)完成，而且有一定的局限性，難免疏忽大意，在人工巡查還有一個(gè)時(shí)效性差的弊端，往往不能及時(shí)發(fā)現隱患。如不及時(shí)發(fā)現，就成為事故的苗頭和隱患。  
 
　　zui近幾年來(lái)為了解決遠傳的問(wèn)題，推出了一種在線(xiàn)監測MOA避雷器遠傳系統，其工作原理將避雷器用監測器測得的全電流（漏電流）變換成光脈沖信號，由光纖進(jìn)行光傳輸再由光電變換器變換成485總線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)遠傳功能，它的工作過(guò)程是MOA避雷器的全電流對電容器充電，電容器的二端電壓逐步上升與時(shí)基芯片的比較端進(jìn)行比較當電容器二端的電壓大于比較端比較電壓時(shí)，時(shí)基芯片的輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖交虻碗娖阶優(yōu)楦唠娖?，?jīng)驅動(dòng)級點(diǎn)亮發(fā)光二極管同時(shí)對電容器放電形成一個(gè)壓頻變換電路，實(shí)現無(wú)源信號變換光纖傳輸的一種理想的電路。這種方法確實(shí)解決了數據遠傳的問(wèn)題，但在實(shí)用過(guò)程中存在不少問(wèn)題，有的安裝不到半年就無(wú)法正常工作?！?在壓頻電路中電容器的電容值很不穩定受環(huán)境溫度的變化隨之變化，經(jīng)測試，環(huán)境溫度在5度以下或30度以上時(shí)檢測電流顯示值及遠傳信號很不穩定，環(huán)境溫度在零下的時(shí)檢測電流顯示值及遠傳就無(wú)法工作，壓頻電路中的光二極管啟始電流離散性很大，造成測量結果與遠傳信號的不穩定；○2光纖容易受外界因素影響，如：風(fēng)吹動(dòng)造成光纖接頭的光束偏離原位導致系統時(shí)好時(shí)壞；光纖的外皮不能抵抗紫外線(xiàn)長(cháng)期在陽(yáng)光中的照射，光纖的的外皮老化局部出現裂點(diǎn)后接收外界光造成傳輸不正常?！?監測器上的光接口漏水比較嚴重及光電轉換器同樣存在密封不良，達不到防水等級要求。  
 
　　通過(guò)上面的介紹，對MOA避雷器的監測必須采用一種“在線(xiàn)、實(shí)時(shí)、遠傳、智能、可靠”的監測方式，但目前常用的監測方式都不能有效、可靠的實(shí)現數據的傳輸。對無(wú)人值班變電站綜合自動(dòng)化系統和變電站運行管理系統均不能很好支持。 

二、系統概述  
　　
　　隨著(zhù)電力企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，110kV變電站已大量實(shí)現無(wú)人值班，220kV變電站的無(wú)人值班也已進(jìn)入實(shí)施階段。采用技術(shù)手段，實(shí)現讓無(wú)人值班變電站的監測中心的值班人員對變電站內設備的運行狀態(tài)能有效地進(jìn)行狀態(tài)監測。  
　
　　BLQ－ZX1型MOA避雷器狀態(tài)監測管理系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)本系統），是我公司針對電力系統無(wú)人值班變電站（所）的需要而研發(fā)的高科技新產(chǎn)品。  
　
　　本系統主要用于實(shí)時(shí)監測高壓交流無(wú)間隙MOA避雷器在運行電壓下的全電流（漏電流）、放電動(dòng)作的日期、時(shí)間及放電動(dòng)作累計次數，電流檢測采用單匝一次穿芯電流傳感器，實(shí)現全隔離的取樣方式，*微處理器技術(shù)以及*的瞬態(tài)參數測試技術(shù)進(jìn)行線(xiàn)性化處理與計算，將測量結果用總線(xiàn)進(jìn)行數字傳輸：本系統具有*的可靠性和安全性及相對低廉的價(jià)格，使得本系統可以安裝到每組MOA避雷器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，實(shí)現集中監測，無(wú)須運行人員每日到現場(chǎng)進(jìn)行煩瑣的抄錄MOA避雷器的運行狀況，做到準確及時(shí)掌握運行設備的健康狀況，由監測中心的后臺計算機管理系統，將多座變電站（所）的集中監測單元的數據接收并轉送計算機串口讀取數據，并固定IP后臺管理系統、通過(guò)B∕S模式網(wǎng)絡(luò )共享，相關(guān)人員可通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行數據的查看分析，并可修改報警閥值、若某組超出設定報警閥值，則自動(dòng)聲光報警，自動(dòng)彈出該組避雷器的信息，進(jìn)入預警，使運行人員及時(shí)掌握并提前處理事故隱患，保障電力電網(wǎng)安全供電。 

三、系統特點(diǎn)  

1．本系統的開(kāi)發(fā)根據電生[2004]338號《氧化鋅避雷器在線(xiàn)監測和帶電測試技術(shù)規定》進(jìn)行開(kāi)發(fā)。  
2．本系統的電流檢測應用非接觸式測量，實(shí)現全隔離的取樣方式，有效地保障人身安全和設備安全。  
3．本系統應用全數字通信技術(shù)，將測量結果用總線(xiàn)進(jìn)行數字傳輸實(shí)現在線(xiàn)實(shí)時(shí)遠傳功能。  
4．本系統的電流變送器的安裝、不需要拆除已裝監測器，可同時(shí)運行。  
5．本系統的監測器和電流變送器采用戶(hù)外結構設計，可適用于室內外的應用。  
6  本系統為三級報警，可由用戶(hù)在報警范圍內任選值設置。  
7．本系統在運行中突然失電時(shí)、能保存失電前的各項參數。  
8．本系統采用*微處理器技術(shù)以及*的瞬態(tài)參數測試技術(shù)進(jìn)行線(xiàn)性化處理與計算。  
9．本系統對干擾問(wèn)題作了充分的考慮，能滿(mǎn)足在變電站中強電磁場(chǎng)干擾環(huán)境下正常使用的要求。 

四、系統架構  
　　
　　本系統由三個(gè)單元組成：本地檢測單元、集中監測顯示單元和后臺軟件單元。 本地檢測單元實(shí)時(shí)測量現場(chǎng)各項參數，并將測量數據通過(guò)RS485上傳集中監測顯示單元，集中監測顯示單元將采集的數據進(jìn)行集中整理，將整理后的數據上傳至后臺軟件單元進(jìn)行數據分析、管理。  
　
　　本地檢測單元采用避雷器用監測器（JCQ6型），A、B、C三相各裝一只，數據變換器采集三相避雷器用監測器的檢測數據， 經(jīng)數據變換器處理再通過(guò)RS485總線(xiàn)傳送至集中監測顯示單元；  
　
　　集中監測顯示單元根據用戶(hù)及現場(chǎng)環(huán)境的不同，采用了兩種不同的結構，○1機柜式（BLQ-11）集中監測機，采用19寸1.5U機箱，深度為300mm； ○2機柜式（BLQ-12）集中監測顯示機，采用19寸3U機箱，深度為300mm。  
　
　　后臺軟件單元主要由硬件平臺和軟件平臺兩個(gè)部分組成，硬件平臺包括服務(wù)器、顯示器及網(wǎng)絡(luò )交換機等；軟件平臺主要是指后臺中心管理軟件，后臺中心管理軟件基于Windows平臺，又分為監測分析和數據管理兩個(gè)部分，其中系統監測和分析部分采用面向對象編程技術(shù)進(jìn)行設計，軟件結構簡(jiǎn)單、界面友好。  
　
案例：  

　　采用避雷器用監測器（JCQ6）進(jìn)行測量， A、B、C三相各裝1只，數據變換器采集三相避雷器用監測器（JCQ6）的測量數據，集中監測顯示單元采用機柜式集中監測顯示機（BLQ-12），1只集中監測顯示機可采集２0只數據變換器的數據，集中監測顯示機可與后臺管理軟件組網(wǎng)，實(shí)現一對一上傳方式，與后臺管理軟件組網(wǎng)實(shí)現數據遠傳。 

各組件功能及技術(shù)指標：  

（１）避雷器用監測器（JCQ6）  
避雷器用監測器采用圓形不銹鋼外殼，密封性能好，彩色刻度表面，計數器面板大，可以將外瓷套表面的污穢電流與避雷器泄漏電流分離出來(lái)并對污穢電流進(jìn)行表征。  
　
工作原理：在正常的運行電壓下，流過(guò)避雷器用監測器的泄漏電流的變化由監測器中電流表檢測，當避雷器用監測器流過(guò)強大的動(dòng)作電流時(shí)、將從泄漏電流測量回路被轉移到計數器回路，電流表受到保護，計數器部分則利用通過(guò)的雷電流的能量，來(lái)實(shí)現記錄動(dòng)作的次數。在一次穿入一只電流互感器進(jìn)行同步檢測實(shí)現信號傳輸功能。  
   
◇全電流測量范圍：0～5 mA /有效值，測量誤差±3﹪  
◇記錄放電動(dòng)作累計次數:0～99次     正確率: 100%  
◇放電動(dòng)作計數響應值:  4/8μS ≥50A(峰值)  
◇適用環(huán)境：溫度－25℃～65℃，不結露的zui大相對濕度95％  
◇適用電壓：A：330kV～700kV、B：110kV～220kV、C：35kV以下 

（２）數據變換器  

　　數據變換器可采集三路避雷器用監測器或電流傳感器的模擬信號，再通過(guò)A/D轉換、線(xiàn)性補償，將三相數據通過(guò)485總線(xiàn)進(jìn)行數傳。

◇供電電源：DC24V  
◇通信接口：1路RS485  
◇通信協(xié)議：改進(jìn)型Modbus  
◇適用環(huán)境：溫度－25℃～65℃，不結露的zui大相對濕度95％  
◇外型尺寸：長(cháng)*寬*高，113*89*55mm 

（３）集中監測顯示機  

　　集中監測顯示機（見(jiàn)實(shí)物圖），為19寸3U標準機箱（BLQ-12），深度為300mm，此機型適用于網(wǎng)絡(luò )系統。  
集中監測顯示機采用*電子技術(shù)，包括通信單元、CPU主控單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)操作單元等，能準確無(wú)誤地接收來(lái)自各路電流變送器、數據變換器或數據采集器傳送過(guò)來(lái)的數據，進(jìn)行整理，并對各路電流變送器、數據變換器或數據采集器進(jìn)行管理、調配，判斷現場(chǎng)數據是否超出設定報警閥值，超出則進(jìn)行報警輸出動(dòng)作，液晶顯示現場(chǎng)參數、報警歷史數據、上次報警時(shí)間，并可通過(guò)鍵盤(pán)、液晶聯(lián)合作業(yè)進(jìn)行時(shí)間設置、報警閥值設置等，操作界面簡(jiǎn)單、友好，方便工作人員操作，還預留系統檢修通信接口以及與PC機進(jìn)行遠程通信接口。工作電源為AC/DC220V±20%，報警接點(diǎn)為無(wú)源接點(diǎn)：2A/220VAC。  

（４）后臺軟件單元  
后臺管理又分為硬件平臺和軟件平臺。硬件平臺包括網(wǎng)絡(luò )通訊設備、服務(wù)器、客戶(hù)機等。軟件平臺包括采集系統、列表系統、配置系統以及組態(tài)系統。  
　
1硬件平臺簡(jiǎn)介  
服務(wù)器是整個(gè)系統的核心，基本任務(wù)是數據的維護和數據的處理；客戶(hù)機負責提供用戶(hù)界面，如圖形、表格、曲線(xiàn)、聲音、動(dòng)圖等。  
　
2軟件平臺簡(jiǎn)介  
配置系統對整個(gè)監測管理系統進(jìn)行選配，選定需監測的項目，即子系統的組合；采集系統主要功能在于實(shí)時(shí)采集集中監測單元的數據、包括模擬量、開(kāi)關(guān)量、狀態(tài)量、控制量等；列表系統負責將所有子系統數據整理成表格的形式，包括實(shí)時(shí)數據、歷史數據，可與打印機聯(lián)機進(jìn)行匯編打??；組態(tài)系統包括當地地圖、主接線(xiàn)、設備工況、實(shí)時(shí)檢測數據曲線(xiàn)與歷史數據曲線(xiàn)等界面，直觀(guān)的描述現場(chǎng)環(huán)境狀態(tài)及高壓設備運行狀態(tài)。  

五、注意事項  

1、對系統進(jìn)行操作前，請仔細閱讀系統操作說(shuō)明書(shū)，并嚴格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。  

2、設備安裝后經(jīng)現場(chǎng)調試才可投入使用，一旦投入使用請勿擅自拆卸任一設備，由此造成系統不能正常工作不屬“三包”之列。  

六、完善售前服務(wù)方案選擇  

1、用戶(hù)提供下列兩組數據之一，由公司方案設計工程師為您確定解決方案：  
A、檢測點(diǎn)數，主機和zui近的檢測點(diǎn)的距離，各檢測點(diǎn)之間的距離；  
B、現場(chǎng)的平面布置圖（標明各檢測點(diǎn)之間的尺寸）