避雷器在線監(jiān)測裝置

1、避雷器在線監(jiān)測裝置一、系統(tǒng)概述及特點1 監(jiān)測意義金屬氧化鋅避雷器是電力設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備之一，流經(jīng)避雷器上的阻性電流是衡量避雷器絕緣程度的一項重要指標(biāo)。通過對避雷器的全電流、阻性電流、容性電流、雷擊次數(shù)及雷擊時刻進(jìn)行實時在線監(jiān)測，可實現(xiàn)對高壓電氣設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行實時監(jiān)測；同時，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)可及時發(fā)現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器潛在的故障并為狀態(tài)檢修提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)，為電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運行提供了一個強力、可靠的保證，為運行檢修人員提供可靠的設(shè)備絕緣信息和科學(xué)的檢修依據(jù)，從而達(dá)到減少事故發(fā)生，延長檢修間隔，減少停電檢修次數(shù)和時間，提高設(shè)備利用率和整體經(jīng)濟(jì)效益的目的。2 系統(tǒng)介紹FS-JC-

2、OM200避雷器在線監(jiān)測裝置實現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器絕緣性能的監(jiān)測，F(xiàn)S-JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置共分FS-JC-OM200/MOA和FS-JC-OM200/PT兩個子型號：FS-JC-OM200/MOA用于采集1臺避雷器的泄露電流及雷擊次數(shù)和雷擊事件；FS-JC-OM200/MOA-3 用于采集3臺避雷器的泄露電流及雷擊次數(shù)和事件；FS-JC-OM200/PT用于采集避雷器所在母線的3相電壓。FS-JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置與FS-JC-8000綜合智能在線監(jiān)測裝置和狀態(tài)監(jiān)測綜合服務(wù)器，一起構(gòu)成避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)組成如圖1.1所示。避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)采用先進(jìn)的分層分布式結(jié)

3、構(gòu)，應(yīng)用總線控制技術(shù)和模塊化設(shè)計原理，使系統(tǒng)的抗干擾性能、測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都得到了很大的提高，滿足了工業(yè)現(xiàn)場實用要求，并采用獨有的專家診斷系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析診斷，便于及時方便地了解并掌握變電設(shè)備的健康狀態(tài)。通過實時監(jiān)測避雷器的全電流、阻性電流、容性電流以及雷擊次數(shù)、雷擊時刻，通過對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、擬合處理，并結(jié)合現(xiàn)場工況，可及時地發(fā)現(xiàn)避雷器由污穢或內(nèi)部受潮引起的瓷套泄漏電流或絕緣桿泄漏電流增大等問題，以避免事故的發(fā)生。圖1.1 避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3 技術(shù)特點l 采用高精度有源零磁通穿心式互感器，根據(jù)被測電流大小自動選擇放大倍數(shù)，實現(xiàn)高精度測量 l 采用動態(tài)相量補償算法

4、，實現(xiàn)高精度測量信號分析l 采用數(shù)字濾波算法，摒除模擬濾波器帶來的“零漂問題”l 采用分布式測量結(jié)構(gòu)，即就地測量、數(shù)字傳輸l 可帶電安裝，即不需要主設(shè)備停電安裝，方便、快捷的接入系統(tǒng)4 技術(shù)參數(shù) 本裝置技術(shù)參數(shù)完全滿足或優(yōu)于以下國家、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定：l QGDW 534-2010變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則l QGDW 535-2010變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)裝置通用技術(shù)規(guī)范l QGDW 410-2010高壓設(shè)備智能化技術(shù)導(dǎo)則l QGDW 383-2009智能變電站技術(shù)導(dǎo)則l 國家電網(wǎng)公司高壓開關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)條件l IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)工程化實施技術(shù)規(guī)范l 南方電網(wǎng)公司變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置通

5、用技術(shù)規(guī)范l 耐壓：2.0KV/min無擊穿和閃絡(luò)l 絕緣電阻符合IEC255-5標(biāo)準(zhǔn)l 耐壓符合IEC255-5標(biāo)準(zhǔn)l 脈沖電壓測試符合IEC255-5標(biāo)準(zhǔn)l 濕熱性能符合IEC68-2-38標(biāo)準(zhǔn)l 共模符合IEC255-22-1標(biāo)準(zhǔn)l 差模符合IEC255-22-1標(biāo)準(zhǔn)l 靜電放電符合IEC255-22-2標(biāo)準(zhǔn)l 電磁場輻射干擾符合IEC255-22-3標(biāo)準(zhǔn)l 快速瞬變干擾符合IEC255-22-4標(biāo)準(zhǔn)4.1 工作環(huán)境l 工作電壓：交流 220V±10%,50Hz l 功 耗： 額定電壓下5Wl 環(huán)境溫度戶內(nèi)系統(tǒng)： -10 +55戶外系統(tǒng)： -25 +70 l 工作環(huán)境濕度： 9

6、54.2 監(jiān)測參數(shù)指標(biāo)l測量電流范圍： 0.05mA650mA，測量精度±1%l母線電壓測量范圍：35kV1000kV, 測量精度0.5%l諧波電壓測量范圍：3、5、7、9次，測量精度±2%l系統(tǒng)頻率測量范圍：4565Hz，測量精度±0.001Hzl雷擊次數(shù)記錄：0255，年月日時分秒l溫度：-2080，±1%l濕度：0100%RH，±1%4.3 系統(tǒng)最大容量就地模塊：80個4.4 監(jiān)測周期出廠設(shè)置：1 小時最短周期：5 分鐘4.5 數(shù)據(jù)通訊CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)速率為：500KbpsRS485結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)速率為： 9600bps4.6 數(shù)據(jù)生存周期

7、生存周期為2年。4.7 平均無故障時間系統(tǒng)的平均無故障工作時間（MTBF）：戶內(nèi)：大于5×104小時。戶外：大于3×104小時。二、 裝置功能FS-JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置有如下功能：1、采集避雷器裝置的泄露電流及參考電壓，計算避雷器泄露電流基波及3、5、7、9次諧波，統(tǒng)計雷擊次數(shù)及雷擊時間等。2、采集PT單元母線電壓及參考電壓，計算母線電壓基波及3、5、7、9次諧波。3、CAN或485網(wǎng)絡(luò)通信4、實時時鐘5、溫濕度采集控制6、IEC61850通信FS-JC-OM200裝置采用模塊化設(shè)計，每個裝置分別采樣避雷器的ABC三相電流或同時采集母線ABC三相電壓，同時還采

8、集公用電源220V的幅值和相位，為采集控制單元提供計算對比數(shù)據(jù)。每個避雷器在線監(jiān)測裝置都具備CAN或485通信功能，裝置之間通過總線互聯(lián)。1 采集功能介紹FS-JC-OM200/MOA采集避雷器泄露電流幅值、相位、頻率測量；FS-JC-OM200/PT采集三相PT電壓幅值、相位、頻率測量；2 母線測量單元計算出各個電壓等級的母線電壓。計算出各個電壓等級目前電壓的3、5、7、9次諧波數(shù)據(jù)3 CAN網(wǎng)絡(luò)通信功能 避雷器在線監(jiān)測就地單元及采集控制單元之間采用高速CAN網(wǎng)絡(luò)通信，采用自定義符合CAN2.0的總線規(guī)約，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。4 實時時鐘功能每個裝置都具備實時時鐘的功能。5 溫濕度采集控制采用高

9、精度溫濕度傳感器，可以實時采集裝置內(nèi)部溫濕度。6 IEC61850通信避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了61850通信功能，實現(xiàn)跟不同主站系統(tǒng)的無縫連接。7 裝置算法介紹 避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)計算阻性電流時需要獲得避雷器泄露電流與避雷器所在母線電壓的相位差。獲得精確相位差是阻性電流計算精度的重要保證?？紤]到泄露電流與母線電壓在不同裝置中實現(xiàn)，且裝置安裝位置可能間隔較遠(yuǎn)，本裝置采用市電同步法解決不同裝置之間同步采樣的問題，以獲得精確的相位差。同步原理圖如圖2.1所示。圖2.1 算法同步原理圖以A相避雷器監(jiān)測為例：（1）FS-JC-8000綜合智能在線監(jiān)測裝置下發(fā)同步采集命令給FS-JC-OM200/MOA裝置和FS-JC-OM200/PT裝置：FS-JC-8000裝置同步采集A相避雷器泄露電流和市電電壓，經(jīng)FFT快速濾波算法得到A相泄露電流基波相位與市電基波相位，計算相位差；FS-JC-OM200/PT裝置同步采集避雷器所在母線A相電壓和市電電壓，經(jīng)FFT快速濾波算法得到A相母線電壓基波相位與市電基波相位，計算相位差；（2）FS-JC-8000綜合智能在線監(jiān)測裝置下發(fā)讀數(shù)據(jù)命令給