電場能輸電線路避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)背景 

氧化鋅避雷器是電力系統(tǒng)限制雷電過電壓和操作過屯壓，保護電力設(shè)備免受過電壓侵害的主要裝置，廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的過電壓保護裝置中，其技術(shù)水平的高低對電網(wǎng)的安全可靠性有重要的影響。雖然氧化鋅避雷器的制作工藝和檢測技術(shù)己經(jīng)得到了較大的改進與提高，但是在實際運行的過程中還是出現(xiàn)了許多故障與事故。

一旦氧化鋅避雷器出現(xiàn)故障隱患后并未及時退出運行，會導致爆炸事故的發(fā)生，引起電力系統(tǒng)事故，給電力系統(tǒng)的安全運行帶來嚴重威脅。

電力系統(tǒng)對氧化鋅避畨器的傳統(tǒng)檢測方法通常采取預防性試驗的方式，一般以年為周期，將避雷器退出運行并進行停電檢測。從經(jīng)濟角度分析，由于避雷器的數(shù)量眾多，每次檢測都需要投入大量人力物力，而且還需要停電，會造成很大的直接或間接的經(jīng)濟損失。從技術(shù)角度分析，因為預防性試驗與設(shè)備實際運行的條件、環(huán)境以及影響因素有很大差異，并且預防性試驗需要定期地按計劃進行，所以很難及吋準確地發(fā)現(xiàn)并判斷避雷器的缺陷或故障。

而作為保證電力系統(tǒng)安全運行的重要組成部分，氧化鋅避雷器更為迫切地需要一種能夠及時準確地反映其工作狀況的在線監(jiān)測技術(shù)與裝置。

基于電場能工作的輸電線路無源無線避雷器在線監(jiān)測器采用電場能給電子電路提供電源，在監(jiān)測器內(nèi)安裝了避雷器全電流、諧波電流的模擬測試電路、單片機、A/D轉(zhuǎn)換電路、無線通信模塊，將避雷器的泄漏電流、諧波電流、放電次數(shù)，無線遠傳給數(shù)據(jù)接收器。

電場能輸電線路避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)

2.1 供電原理 

不同于變電站內(nèi)的避雷器，輸電線路避雷器工作在高壓輸電線路上，沒有供電條件，監(jiān)測設(shè)備不能工作，即使安裝內(nèi)置電池也只能短暫工作，無法長期運行。本產(chǎn)品客服了傳統(tǒng)監(jiān)測器的缺點，利用電場能轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)供電目的，其供電原理如圖 1 所示。

2.2 數(shù)據(jù)采集與運算 

采用 16 位 AD 采集避雷器泄漏電流，用 FFT 算法計算出總泄露電流、各次諧波電流，并設(shè)計了雷擊次數(shù)電路和程序，用以記錄雷擊次數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸 

監(jiān)測裝置采用射頻 2.4G 無線方式將數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)接收裝置，數(shù)據(jù)接收裝置通過 GPRS 將數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心。

2.4 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

3.1 測量參數(shù) 

? 總泄露電流；

? 諧波電流（3 次、5 次、7 次、9 次）；

? 雷擊放電次數(shù)；

? 溫度；

3.2 技術(shù)特點 

? 無需電源、無需內(nèi)置電池，將電場能轉(zhuǎn)換成電能；

? 無線傳輸；

? 結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便；

3.3 主要監(jiān)測參數(shù)