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(diǎn)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(xiàng)重要指標(biāo)。通過對(duì)避雷器的全電流、阻性電流、容性電流、雷擊次數(shù)及雷擊時(shí)刻進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電氣設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；同時(shí)，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)可及時(shí)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(yùn)行提供了一個(gè)強(qiáng)力、可靠的保證，為運(yùn)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(shí)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(shí)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(gè)子型號(hào)：FS-JC-OM200/MOA用于采集1臺(tái)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(tái)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(jì)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(shí)用要求，并采用獨(dú)有的專家診斷系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析診斷，便于及時(shí)方便地了解并掌握變電設(shè)備的健康狀態(tài)。通過實(shí)時(shí)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(shí)刻，通過對(duì)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(shí)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(diǎn)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(dòng)選擇放大倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度測量 l 采用動(dòng)態(tài)相量補(bǔ)償算法

4、，實(shí)現(xiàn)高精度測量信號(hào)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(shí)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(shí)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(gè)4.4 監(jiān)測周期出廠設(shè)置：1 小時(shí)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(shí)間系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間（MTBF）：戶內(nèi)：大于5×104小時(shí)。戶外：大于3×104小時(shí)。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(jì)算避雷器泄露電流基波及3、5、7、9次諧波，統(tǒng)計(jì)雷擊次數(shù)及雷擊時(shí)間等。2、采集PT單元母線電壓及參考電壓，計(jì)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(shí)時(shí)時(shí)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(jì)，每個(gè)裝置分別采樣避雷器的ABC三相電流或同時(shí)采集母線ABC三相電壓，同時(shí)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(jì)算對(duì)比數(shù)據(jù)。每個(gè)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(jì)算出各個(gè)電壓等級(jí)的母線電壓。計(jì)算出各個(gè)電壓等級(jí)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能每個(gè)裝置都具備實(shí)時(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)了61850通信功能，實(shí)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(jì)算阻性電流時(shí)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(jì)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(shí)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(jì)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(jì)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