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，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.概述：

實(shí)現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器絕緣性能的監(jiān)測：

避雷器在線監(jiān)測裝置用于采集1臺避雷器的泄露電流及雷擊次數(shù)和雷擊事件；

母線電壓在線監(jiān)測裝置用于采集避雷器所在母線的3相電壓參數(shù)。

智能在線監(jiān)測IED和狀態(tài)監(jiān)測綜合服務(wù)器，一起構(gòu)成，系統(tǒng)組成如圖1.1所示。采用先進(jìn)的分層分布式結(jié)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，并采用智能分析系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析診斷，便于及時(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。

主要功能

避雷器在線監(jiān)測裝置采用模塊化設(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)算對比數(shù)據(jù)。每個(gè)裝置都具備CAN或485通信功能，裝置之間通過總線互聯(lián)。

具體功能如下：

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：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

測量原理

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。考慮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。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)特點(diǎn)

• 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(shí)現(xiàn)高精度測量

• 采用動態(tài)相量補(bǔ)償算法，實(shí)現(xiàn)高精度測量信號分析

• 采用數(shù)字濾波算法，摒除模擬濾波器帶來的“零漂問題”

• 采用分布式測量結(jié)構(gòu)，即就地測量、數(shù)字傳輸

• 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)

設(shè)計(jì)依據(jù)

• Q／GDW 534-2010《變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》

• Q／GDW 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》

• Q／GDW 410-2010《高壓設(shè)備智能化技術(shù)導(dǎo)則》

• Q／GDW 383-2009《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》

• 國網(wǎng)公司《高壓開關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)條件》

• 《IEC61850標(biāo)準(zhǔn)工程化實(shí)施技術(shù)規(guī)范》

• 南方電網(wǎng)公司《變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置通用技術(shù)規(guī)范》

• 耐壓：2.0KV/min無擊穿和閃絡(luò)

• 絕緣電阻符合IEC255-5標(biāo)準(zhǔn)

• 耐壓符合IEC255-5標(biāo)準(zhǔn)

• 脈沖電壓測試符合IEC255-5標(biāo)準(zhǔn)

• 濕熱性能符合IEC68-2-38標(biāo)準(zhǔn)

• 共模符合IEC255-22-1標(biāo)準(zhǔn)

• 差模符合IEC255-22-1標(biāo)準(zhǔn)

• 靜電放電符合IEC255-22-2標(biāo)準(zhǔn)

• 電磁場輻射干擾符合IEC255-22-3標(biāo)準(zhǔn)

• 快速瞬變干擾符合IEC255-22-4標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)場案例