高壓避雷器監(jiān)測(cè)設(shè)備變電站電力智能避雷
高壓避雷器時(shí)刻保護(hù)著高壓輸變電路的安全,運(yùn)行過(guò)程中電位分布不均勻、表面污穢電流、遭受雷擊都會(huì)使避雷器壽命縮短,傳統(tǒng)人工定期抄表不能及時(shí)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。高壓避雷器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)避免了運(yùn)行維護(hù)人員長(zhǎng)期工作在高壓危險(xiǎn)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn),節(jié)省了人工維護(hù)成本。設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)實(shí)時(shí)更新,數(shù)據(jù)分析具備預(yù)測(cè)性,可提前做好相關(guān)維護(hù)工作,避免了設(shè)備故障停電造成經(jīng)濟(jì)損失及重大事故發(fā)生的可能性。2.2系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)要求高壓避雷器智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)滿足國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司和IEC相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)高壓避雷器的全漏電流、阻性漏電流、雷擊次數(shù)、雷電流波形、高壓避雷器底部外表的溫度,并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測(cè)中心,根據(jù)記錄的阻性漏電流和高壓避雷器底部外表的溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,判斷出高壓避雷器的狀態(tài)并給出維護(hù)建議。記錄下雷擊次數(shù),每次雷擊發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)、雷擊的峰值以及雷電流的波形。高壓避雷器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般性能指標(biāo)要求如下:(1)工作電壓:220VAC±20%50Hz(2)環(huán)境溫度:-25℃?70℃(3)全漏電流:100μA~10mA誤差:±5%(4)容性漏電流:100μA~10mA誤差:±5%(5)阻性漏電流:10μA~5mA誤差:±5%(6)雷擊次數(shù):記錄雷擊發(fā)生時(shí)的年月日時(shí)分秒(7)雷電流波形:0.5KA~20KA誤差±5%(8)高壓避雷器底部外表的溫度:-20℃~100℃誤差±5%,4.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成方案本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為三部分:(1)避雷器關(guān)鍵數(shù)據(jù)智能采集器:用于監(jiān)測(cè)避雷器的漏電流、避雷器的運(yùn)行溫度、雷電流波形的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。(2)無(wú)線傳輸模塊:裝避雷器智能采集器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)Lora實(shí)時(shí)傳送至室內(nèi)智能監(jiān)控主機(jī)。(3)監(jiān)測(cè)平臺(tái):數(shù)據(jù)集收集、存儲(chǔ)、顯示、分析、判斷、指揮中心,是整個(gè)系統(tǒng)的核心!
6.1避雷器關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集器研發(fā)方案避雷器關(guān)鍵數(shù)據(jù)智能采集器包含以下三部分(1)監(jiān)測(cè)避雷器的漏電流:采用電流互感器測(cè)得全電流,用電壓互感器取得電壓信號(hào),經(jīng)過(guò)處理器算法處理得到阻性電流。(2)雷電流波形:雷擊電流通過(guò)雷電流傳感器輸出成比例的信號(hào),經(jīng)過(guò)高速數(shù)據(jù)采集、高速信號(hào)處理器還原雷擊電流波形。(3)避雷器的運(yùn)行溫度:通過(guò)紅外測(cè)溫,無(wú)需與防雷器接觸,避免不安全因素。6.2技術(shù)方案、難點(diǎn)與解決方案(1)避雷器阻性檢測(cè)方法:全電流分離出阻性電流需要端電壓信號(hào)前移90度作為參考信號(hào),用電流互感器從MOA的引下線測(cè)得全電流,用電壓互感器取得電壓信號(hào),并經(jīng)過(guò)移相器前移90度與容性電流同相作為參考信號(hào),再經(jīng)過(guò)放大后與全電流一起送入差分放大器相減??刂品糯笃髟鲆媸沟秒妷簠⒖夹盘?hào)與容性電流相減為零,容性電流消除后只剩下阻性電流??垢蓴_措施:一、高壓避雷器智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在10KV~750KV高壓輸變電路環(huán)境監(jiān)測(cè)μA級(jí)弱小電流,硬件應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力,漏電流采集線圈及設(shè)備采用金屬屏蔽結(jié)構(gòu)并接地處理。二、消除相間電容耦合影響:現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境電壓高,相間電容耦合會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,三相MOA一字排開(kāi),阻性電流測(cè)得A相大C相小,測(cè)A相阻性電流時(shí),使用互感器測(cè)C相電流的相位,算出相位差α,調(diào)整電壓參考信號(hào)移相α后再進(jìn)行阻性電流分離,減小現(xiàn)場(chǎng)相間耦合干擾! 當(dāng)雷電流通過(guò)羅氏線圈感應(yīng)出雷電信號(hào),通過(guò)積分器還原信號(hào),信號(hào)進(jìn)行衰減限幅保護(hù),轉(zhuǎn)換成符合ARM處理器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。ARM數(shù)據(jù)處理器通過(guò)高速AD對(duì)雷擊信號(hào)進(jìn)行處理分析,通過(guò)無(wú)線傳輸模塊與數(shù)據(jù)服務(wù)器交互。