淺談BLQ-ZX2型輸電線(xiàn)路MOA避雷器在線(xiàn)監測系統

一、前言  
　　近年來(lái)，為減少山區輸電線(xiàn)路雷擊過(guò)電壓而造成斷路器動(dòng)作，高電壓等級輸電線(xiàn)路避雷器發(fā)揮了巨大的作用，得到了廣泛的應用，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，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)行嚴格的監測。 
　 
　　目前，監測MOA避雷器方法采用避雷器監測器實(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。然而由于山區線(xiàn)路地處偏遠，并且避雷器監測器均安裝在桿塔高處，避雷器參數抄表和檢修工作難度較大?，F有的方法是采用定期輪換避雷器，并在每年一次的標準檢修中上桿塔檢查，清掃避雷器及接地裝置。該方法避雷器更換費用高、工作勞動(dòng)強度大、且需申請停電工期長(cháng)，不利于輸電線(xiàn)路的經(jīng)濟和穩定運行。因此，必須采用一種“在線(xiàn)、實(shí)時(shí)、遠傳、智能、可靠”的監測方式。  
　
二、系統概述  
　　
　　BLQ-ZX2型 輸電線(xiàn)路MOA避雷器在線(xiàn)監測系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)本系統），是我公司針對電力系統的需要而研發(fā)的高科技新產(chǎn)品。本系統的電流檢測采用單匝穿芯電流傳感器，實(shí)現全隔離無(wú)殘壓的取樣方式，*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，將測量結果通過(guò)GPRS/GSM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，可以有效地提高線(xiàn)路避雷器的巡視效率、減輕巡視人員的勞動(dòng)強度。做到準確及時(shí)掌握運行設備的健康狀況，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、標準和規范  

DLT5149-2001    　 220-500kV變電所計算機監控系統設計技術(shù)規程  
JB/T10492-2004　　交流金屬氧化物避雷器用監測器子   
JB2440-91        　　 避雷器用放電記數  
Q/GDW 393-2009   110（66）kV～220kV智能變電站設計規范  
　
四、系統特點(diǎn)  

1．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．非接觸式測量原理：本系統的電流檢測應用非接觸式測量，實(shí)現全隔離無(wú)殘壓的取樣方式，對避雷器工作不產(chǎn)生任何影響，有效地保障人身安全和設備安全。  

3． 信息集成化全數字通信：本系統應用信息化集成和全數字通信新技術(shù)手段，實(shí)現在線(xiàn)實(shí)時(shí)遠傳功能，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化管理。  

4．設備不需要改造：本系統的安裝不需拆除已裝監測器，可同時(shí)運行。  

5．戶(hù)外結構，無(wú)滲漏：電流變送器采用鋁合金外殼防水設計，適用于室內外的應用。  

6．報警閥值：本系統為三級報警，可由用戶(hù)在檢測范圍內任選值設置，三級報警分別為：  
　　　　上限初級報警閥值（I＞）正常電流值上限的1.1倍  
　　　　上限主要報警閥值（I＞＞）正常電流值上限的1.2倍  
　　　　下限主要報警閥值（I＜）正常電流值下限的0.9倍  

7．有效的抗干擾措施：系統對干擾問(wèn)題作了充分的考慮，在硬件電路和軟件設計上分別采用了多種有效的抗干擾處理方法，保證了系統的穩定工作，以及測量數據的穩定性，能滿(mǎn)足在強電磁場(chǎng)干擾環(huán)境下正常使用的要求。  

8．精密補償，線(xiàn)性處理：本系統采用*設計手段，對檢測信號進(jìn)行了線(xiàn)性化處理，并且進(jìn)行了精密補償，保證了測量數據的準確性。  

9．本地系統采用電陽(yáng)能供電，安全穩定。  

10．基于GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)數據傳輸方式，實(shí)現“實(shí)時(shí)、在線(xiàn)、智能、遠傳”監測。  
　
五、系統主要功能及技術(shù)指標

                                                                    圖（1）系統總體結構圖  

☆ 輸電線(xiàn)路MOA避雷器全電流、放電電流檢測功能，并通過(guò)GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )將全電流值發(fā)送至監控中心；  
同時(shí)可將全電流累計動(dòng)作次數通過(guò)智能短信收發(fā)模塊以短信的方式發(fā)送給工作人員；  
☆ 輸電線(xiàn)路MOA避雷器動(dòng)作次數監測功能，并通過(guò)GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )將累計動(dòng)作次數發(fā)送至監控中心，同時(shí)可將累計動(dòng)作次數通過(guò)智能短信收發(fā)模塊以短信的方式發(fā)送給工作人員；  
　
（1）本地系統主要功能及技術(shù)要求  

　　本地系統主要包括電流傳感器和采集箱兩部分，采集箱由數據采集器、太陽(yáng)能供電裝置和GPRS/GSM無(wú)線(xiàn)數傳模塊組成。太陽(yáng)能供電裝置負責提供本地系統的工作電源，太陽(yáng)能的配置根據現場(chǎng)氣候情況選配。電流傳感器實(shí)時(shí)測量輸電線(xiàn)路MOA避雷器的全電流、放電電流及動(dòng)作次數，并將測量的數據傳送至數據采集器。數據采集器有三種工作狀態(tài)，*種是接收后臺系統發(fā)送的采集指令后，將三相電流傳感器的全電流和累計動(dòng)作次數通過(guò)GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )傳送至后臺；第二種是當有雷擊過(guò)電壓時(shí)，數據采集器通過(guò)GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )主動(dòng)將全電流和累計動(dòng)作次數傳送至后臺系統；第三種是平時(shí)工作狀態(tài)，根據控制中心設置的每天發(fā)送次數，自動(dòng)的向控制中心發(fā)送檢測數據。
　  
主要技術(shù)指標：  
?檢測全電流范圍：0.05～5.00mA/有效值   誤差±1%±2個(gè)字  zui小分度:  10μA  
?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)  
?工作使用環(huán)境：用于戶(hù)外。-25℃～60℃    
?檢測放電電流范圍: 50A～5kA/峰值  誤差±10%    zui小分度:  10 A  
?供電電源：DC5V，安全可靠，符合電力電網(wǎng)安全供電要求。  
?工作使用環(huán)境：用于戶(hù)外。-40℃～50℃  
?傳輸方式：GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )  
　
（2）后臺系統主要功能  
　　
　　后臺系統主要包括后臺中心軟件、智能短信收發(fā)模塊兩個(gè)部分。后臺中心軟件安裝在監控中心服務(wù)器上，可手動(dòng)和自動(dòng)（可設置每天巡檢次數）巡檢各本地系統的監測數據，并通過(guò)智能短信收發(fā)模塊將全電流、放電電流、累計動(dòng)作次數以短信的方式發(fā)送至工作人員手機上。
　  
　　本系統軟件基于Windows平臺，系統后臺應用軟件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。

主要功能：  

☆ 實(shí)時(shí)接收各本地系統數據，顯示各組輸電線(xiàn)路MOA避雷器狀態(tài)，用戶(hù)可設置本地系統每天發(fā)送數據的次數，放電清零，也可手動(dòng)巡檢本地系統數據；   

☆ 具有歷史數據（正常運行數據和報警數據）記錄功能，并可導出生成excel文檔，進(jìn)行編輯、打??；查看實(shí)時(shí)曲線(xiàn)，查看歷史曲線(xiàn)。  

☆ 可通過(guò)SMS模塊以短信的方式將全電流、累計放電次數發(fā)送至工作人員手機上； 

軟件操作界面說(shuō)明：  

2.1如下圖，雙擊圖標，即打開(kāi)系統。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖2.2-1軟件打開(kāi)快捷方式圖標 

2.2打開(kāi)軟件后，為實(shí)時(shí)監測界面： 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖2.2-2本地系統實(shí)時(shí)狀態(tài)界面  
 
2.3歷史記錄查詢(xún)界面，如下圖：  

                                                      圖2.2-3歷史記錄查詢(xún)界面 

2.4報警記錄查詢(xún)界面，如下圖：  

                                                         圖2.2-4報警記錄查詢(xún)界面 

2.5全電流曲線(xiàn)查詢(xún)界面，如下圖：  

                                            圖2.2-5全電流曲線(xiàn)查詢(xún)界面 

2.6放電次數曲線(xiàn)查詢(xún)界面，如下圖：  

                                            圖2.2-6放電次數曲線(xiàn)查詢(xún)界面 

2.7操作菜單包括手動(dòng)巡檢、智能查詢(xún)和退出系統。如下圖：  

                        圖2.2-7操作菜單界面 

2.7.1用戶(hù)可通過(guò)點(diǎn)擊“手動(dòng)巡檢”，采集各本地系統的實(shí)時(shí)檢測數據；  
2.7.2“智能查詢(xún)”的主要功能是，將歷史數據導出，生成EXCEL表格，用戶(hù)可選擇導出內容，如標題、終端、查詢(xún)內容、測試狀態(tài)、測試時(shí)間、如圖2.2-7.1，選擇完畢后點(diǎn)擊“確認”，系統會(huì )根據用戶(hù)的選自動(dòng)導出歷史數據記錄，生成EXCEL表格，如圖2.2-7.3，用戶(hù)可進(jìn)行編輯、打印。  
2.7.3“退出”即為退出系統。  

                              圖2.2-7.1智能查詢(xún)選擇界面  

                                             圖2.2-7.2智能查詢(xún)導出記錄進(jìn)度 

                                              圖2.2-7.2智能查詢(xún)導出EXCEL表格界面  

五、系統安裝  
　　
　　系統后臺部分的安裝調試由制造廠(chǎng)商承擔，系統的本地系統的安裝一般由制造廠(chǎng)商提供安裝指導，由購買(mǎi)方線(xiàn)路安裝人員承擔。  
　
　　其中，電流傳感器采用穿心式，避雷器接地線(xiàn)穿過(guò)電流變送器即可，采集箱的安裝無(wú)需在桿塔上鉆孔，配有安裝支架，詳見(jiàn)圖。