1.監(jiān)測(cè)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(guò)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(xiàn)監(jiān)測(cè)，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(cè)；同時(shí)，通過(guò)分析監(jiān)測(cè)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(zhǎng)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(cè)：

NZC-AM01避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置用于采集1臺(tái)避雷器的泄露電流及雷擊次數(shù)和雷擊事件；

NZC-AM02母線(xiàn)電壓在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置用于采集避雷器所在母線(xiàn)的3相電壓參數(shù)。

NZZ-IED01智能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)IED和狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(xiàn)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(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都得到了很大的提高，滿(mǎn)足了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用要求，并采用智能分析系統(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(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、擬合處理，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題，以避免事故的發(fā)生。

主要功能 

避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)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(xiàn)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(duì)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(guò)總線(xiàn)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(xiàn)電壓及參考電壓，計(jì)算母線(xiàn)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(cè)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(xiàn)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(xiàn)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(wèn)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(cè)電流大小自動(dòng)選擇放大倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量

• 采用動(dòng)態(tài)相量補(bǔ)償算法，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量信號(hào)分析

• 采用數(shù)字濾波算法，摒除模擬濾波器帶來(lái)的“零漂問(wèn)題”

• 采用分布式測(cè)量結(jié)構(gòu)，即就地測(cè)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(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》

• Q／GDW 535-2010《變電設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)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(guó)家電網(wǎng)公司《高壓開(kāi)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(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置通用技術(shù)規(guī)范》

• 耐壓：2.0KV/min無(wú)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(cè)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(chǎng)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(chǎng)案例