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(hù)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(hù)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(jìn)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(dǎo)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(yán)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(yù)防性試驗的方式，一般以年為周期，將避雷器退出運行并進(jìn)行停電檢測。從經(jīng)濟(jì)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(jì)損失。從技術(shù)角度分析，因為預(yù)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(yù)防性試驗需要定期地按計劃進(jìn)行，所以很難及吋準(zhǔn)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(zhǔn)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(jī)、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(yuǎn)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?fù)浣Y(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)
