一种带有监测功能的避雷器

发表时间:2019/1/10   来源:《建筑学研究前沿》2018年第31期   作者:张鉴峰 谢明磊
[导读] 输电线路的运行安全关系民生,一直以来电网的安全运行受到国家相关部门的重视,结合现在的设备投入检修的不方便,研制出一种带监测功能的避雷器,融合了避雷器和避雷器监测技术。

广东电网梅州供电局  广东梅州  514000
        摘要:输电线路的运行安全关系民生,一直以来电网的安全运行受到国家相关部门的重视,结合现在的设备投入检修的不方便,研制出一种带监测功能的避雷器,融合了避雷器和避雷器监测技术。具有降低维护成本,延长使用寿命等优点,近年来得到广泛的关注和研究。
        关键词:输电线路避雷器检修;带监测功能的智能避雷器
       
       
        引言
        避雷器为什么需要监测:
        避雷器设备在输电线路上随处可见,避雷器的性能关系到电网的安全运行,随着近年来超高压和特高压电网的建设以及投入运行,对避雷器的性能和经济,以及监测设备的及时性(避雷器安装时自带监测功能),有了更严苛的要求。例如降低绝缘水平必须提升避雷器的性能,提升避雷器性能的方法是对避雷器进行监测,电力系统输变电在运行中会受到以下几种电压的作用:①长期作用的工频电压;②由于接地故障、谐振以及其他原因产生的暂态过电压;③雷电过电压;④操作过电压。
        雷电过电压和操作过电压可能会有较高的数值,将过电压限制在一个合理的水平上,是目前线路安全运行一种普遍做法。避雷器是最主要的一种限制过电压的设备。避雷器的保护特性是被保护设备绝缘配合的基础,保证避雷器的保护特性,提高被保护设备运行的安全可靠性,必须对避雷器进行定期的维护和检查,。
        避雷器定期维护的内容和维护方法:
        避雷器在运行中同时进行巡视检查,雷电活动后,需要检查避雷器的以下项目
        ①缘是否良好;②导线与接地引线有无烧伤痕迹和断股现象
        ③水泥接合缝及涂刷的油漆是否完好;④绝缘表面有无严重污秽;⑤动作记录器指示数有无变化
        现有避雷器监测装置的局限性:
        传统的机械式计数器,在输电线路上由于安装位置高所在杆塔位置偏远,给避雷器的巡线工作带来不便,即使巡线人员到达现场,由于避雷器安装位置较高,且指针式计数器长期处于户外的复杂环境中,表盘会变得模糊不清,如图1所示。虽然现在市面上也出现了数字式的计数器,基本上都是后期加装,后期加装带来了一个不可避免的问题,需要停电。输电线路的停电需要报计划,在一些比较重要的线路,往往几年都难以停电,这些状况对避雷器的监测会造成滞后的情况,影响相关部门对避雷器的健康状况进行掌握。
          
                
        图2:智能化避雷器监测单元组成图组成图
        一套带监测功能的智能避雷器的系统组成
        一种带监测功能的新型避雷器,包括伞套本体、温度模块、PIC单片机、AD转换泄漏电流测量模块、通信模块、零磁通罗氏线圈以及后台服务器,芯体安装于伞套本体的内部。温度模块设于芯体的外围,通过信号线与PIC单片机电连接;所述的零磁通罗氏线圈套设于芯体的外围,AD转换泄漏电流测量模块一端与零磁通罗氏线圈电连接,另一端与PIC单片机电连接,所述的PIC单片机通过通信模块与后台服务器连接;还包括用于给温度模块、PIC单片机、AD转换泄漏电流测量模块、通信模块、零磁通罗氏线圈提供电量的电源。
        基于以上模块在带有监测功能的避雷器中所起到的作用作如下阐述:
        1.PIC单片机,是整个系统的核心,负责处理雷击数据,历史数据,以及这些数据的上传。
        2.AD转换泄漏电流测量模块,主要负责采集避雷器正常运行情况下的泄露电流,泄露电流的变化可以从一定程度上反映出避雷器运行情况及健康状况。
        3.零磁通罗氏线圈,即电流互感器,负责把避雷器的泄露电流感应到AD转换泄露电流测量模块中。
        4.锂电池供电,带监测功能避雷器系统的供电。
        5.温度模块,负责测量避雷器的温度,安装于监测设备上,通过非接触式测量的方式进行温度测量。
        6.通讯模块,负责数据的上传,把避雷器的雷击数据(包含动作次数和泄露电流)和历史数据上传到服务器,供维护人员对避雷器的健康状况进行分析。
       
        
        图4:线路避雷器安装示意图
        带监测功能的智能避雷器的安装方法和传统避雷器的安装方法相同,带监测功能的智能避雷器所具有的功能:
        1,远程通讯
        2,测量泄露电流
        3,测量温度
        4,监测动作次数实时报警
        5,数据上传至服务器,进行避雷器运行状况分析
        带监测功能的智能避雷器参数:
        1,泄露电流测量范围50~9999uA(±5%)
        2,动作次数0~255次
        3,避雷器的相关参数:
        带监测功能的智能避雷器效益:
        1,可以实时掌握避雷器的运行健康状况,即使没有到避雷器检修和定期维护时间,也可准确掌握其健康状况
        2,根据大数据的分析可以降低线路的跳闸事故
        3,保证输电线路的安全运行
        4,避免后期加装监测单元带来的工作量
        结论:带监测功能的智能避雷器比传统的避雷器以及后期加装避雷器监测单元具有更合理的推广意义
       
       
        参考文献
        [1]任俊伟.浅析电气设备在线监测和故障诊断[J].科技致富向导2013:9-10.
        [2]林福昌.高电压工程[M].北京:中国电力出版社,2006.
        [3]张仁豫,陈昌渔,王昌长.高电压试验技术[M].北京:清华大学出版社,2002.
        [4]李洁,祁少泽.避雷器在线监测技术论述[J].科技创新与应用2017:5.
        [5]韩晗,潘学萍.氧化锌避雷器在线监测方法的现状与发展[J].河海大学学报2017:3-45.
        [6]张召涛;钟光强;李晓斌;李剑;邹平;陈晓陵;;一起氧化锌避雷器爆炸事故分析[J];高压电器;2015年08期
        [7]周妮娜;祝祥林;;避雷器在线监测系统的设计[J];电瓷避雷器;2013年01期
        [8]张振洪;臧殿红;;氧化锌避雷器在线监测方法的研究[J];高压电器;2009年05期
        [9]黄新波;赵阳;廖志军;朱海涛;石杰;;基于物联网的高压开关柜综合在线监测装置设计[J];高压电器;2015年05期
        [10]邓烨;;氧化锌避雷器在线监测泄露电流方法的研究[J];中国农村水利水电;2011年07期
        [11]专利文献208059945

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: