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一、前言

??近年来,为减少山区输电线路雷击过电压而造成断路器动作,高电压等级输电线路避雷器发挥了巨大的作用,得到了广泛的应用,MOA避雷器性能的好坏直接影响电力系统安全运行。因MOA避雷器长期在工频高电压的作用下,会逐渐老化,在运行中可能发生击穿损坏,?;ぬ匦韵陆?,则将会产生极其严重的后果,为保障MOA避雷器安全运行,必须对MOA避雷器进行严格的监测。 

??目前,监测MOA避雷器方法采用避雷器监测器实现在线监测,它的工作原理在正常的运行电压下,通过避雷器的漏电流的变化由电流表测得,当流过强大的动作电流时将从漏电流测量回路被转到计数器回路,计数器的动作利用通过动作电流的能量来实现记录动作的次数。然而由于山区线路地处偏远,并且避雷器监测器均安装在杆塔高处,避雷器参数抄表和检修工作难度较大。现有的方法是采用定期轮换避雷器,并在每年一次的标准检修中上杆塔检查,清扫避雷器及接地装置。该方法避雷器更换费用高、工作劳动强度大、且需申请停电工期长,不利于输电线路的经济和稳定运行。因此,必须采用一种“在线、实时、远传、智能、可靠”的监测方式。  

二、系统概述  ?
??BLQ-2型 输电线路MOA避雷器在线监测系统(以下简称本系统),是我公司针对电力系统的需要而研发的高科技新产品。本系统的电流检测采用单匝穿芯电流传感器,实现全隔离无残压的取样方式,先进的微处理器技术以及独有的瞬态参数测试技术进行线性化处理与计算,将测量结果通过GPRS/GSM进行数字传输:本系统具有极高的可靠性和安全性及相对低廉的价格,使得本系统可以安装到每组MOA避雷器进行实时检测,实现集中监测,可以有效地提高线路避雷器的巡视效率、减轻巡视人员的劳动强度。做到准确及时掌握运行设备的健康状况,使运行人员及时掌握并提前处理事故隐患,保障电力电网安全供电。  
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三、标准和规范  
DLT5149-2001    ? 220-500kV变电所计算机监控系统设计技术规程  
JB/T10492-2004??交流金属氧化物避雷器用监测器子   
JB2440-91        ?? 避雷器用放电记数  
Q/GDW 393-2009   110(66)kV~220kV智能变电站设计规范  
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四、系统特点  
1.根据电生[2004]338号《氧化锌避雷器在线监测和带电测试技术规定》进行开发。  

2.非接触式测量原理:本系统的电流检测应用非接触式测量,实现全隔离无残压的取样方式,对避雷器工作不产生任何影响,有效地保障人身安全和设备安全。  

3. 信息集成化全数字通信:本系统应用信息化集成和全数字通信新技术手段,实现在线实时远传功能,实现网络化管理。  

4.设备不需要改造:本系统的安装不需拆除已装监测器,可同时运行。  

5.户外结构,无渗漏:电流变送器采用铝合金外壳防水设计,适用于室内外的应用。  

6.报警阀值:本系统为三级报警,可由用户在检测范围内任选值设置,三级报警分别为:  
????上限初级报警阀值(I>)正常电流值上限的1.1倍  
????上限主要报警阀值(I>>)正常电流值上限的1.2倍  
????下限主要报警阀值(I<)正常电流值下限的0.9倍  

7.有效的抗干扰措施:系统对干扰问题作了充分的考虑,在硬件电路和软件设计上分别采用了多种有效的抗干扰处理方法,保证了系统的稳定工作,以及测量数据的稳定性,能满足在强电磁场干扰环境下正常使用的要求。  

8.精密补偿,线性处理:本系统采用^先进的设计手段,对检测信号进行了线性化处理,并且进行了精密补偿,保证了测量数据的准确性。  

9.本地系统采用电阳能供电,安全稳定。  

10.基于GPRS/GSM网络的无线数据传输方式,实现“实时、在线、智能、远传”监测。  

五、系统主要功能及技术指标


图(1)系统总体结构图


☆ 输电线路MOA避雷器全电流、放电电流检测功能,并通过GPRS/GSM网络将全电流值发送至监控中心;  
同时可将全电流累计动作次数通过智能短信收发??橐远绦诺姆绞椒⑺透ぷ魅嗽?;  
☆ 输电线路MOA避雷器动作次数监测功能,并通过GPRS/GSM网络将累计动作次数发送至监控中心,同时可将累计动作次数通过智能短信收发??橐远绦诺姆绞椒⑺透ぷ魅嗽?;  
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(1)本地系统主要功能及技术要求  
??本地系统主要包括电流传感器和采集箱两部分,采集箱由数据采集器、太阳能供电装置和GPRS/GSM无线数传??樽槌?。太阳能供电装置负责提供本地系统的工作电源,太阳能的配置根据现场气候情况选配。电流传感器实时测量输电线路MOA避雷器的全电流、放电电流及动作次数,并将测量的数据传送至数据采集器。数据采集器有三种工作状态,第一种是接收后台系统发送的采集指令后,将三相电流传感器的全电流和累计动作次数通过GPRS/GSM网络传送至后台;第二种是当有雷击过电压时,数据采集器通过GPRS/GSM网络主动将全电流和累计动作次数传送至后台系统;第三种是平时工作状态,根据控制中心设置的每天发送次数,自动的向控制中心发送^新检测数据。
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主要技术指标:  
检测全电流范围:0.05~5.00mA/有效值   误差±1%±2个字  ^小分度:  10μA  
记录放电动作累计次数:0~99次     正确率: 100%  
放电动作计数响应值:  4/8μS ≥50A(峰值)  
工作使用环境:用于户外。-25℃~60℃    
检测放电电流范围: 50A~5kA/峰值  误差±10%    ^小分度:  10 A  
供电电源:DC5V,安全可靠,符合电力电网安全供电要求。  
工作使用环境:用于户外。-40℃~50℃  
传输方式:GPRS/GSM网络  
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(2)后台系统主要功能  ?
??后台系统主要包括后台中心软件、智能短信收发??榱礁霾糠?。后台中心软件安装在监控中心服务器上,可手动和自动(可设置每天巡检次数)巡检各本地系统的监测数据,并通过智能短信收发??榻缌?、放电电流、累计动作次数以短信的方式发送至工作人员手机上。
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??本系统软件基于Windows平台,系统后台应用软件分为监测分析和数据管理两个部分,其中系统监测和分析部分采用面向对象编程技术进行设计,软件结构简单、界面友好。 

主要功能:  

☆ 实时接收各本地系统数据,显示各组输电线路MOA避雷器状态,用户可设置本地系统每天发送数据的次数,放电清零,也可手动巡检本地系统数据;   

☆ 具有历史数据(正常运行数据和报警数据)记录功能,并可导出生成excel文档,进行编辑、打??;查看实时曲线,查看历史曲线。  

☆ 可通过SMS??橐远绦诺姆绞浇缌?、累计放电次数发送至工作人员手机上;  

软件操作界面说明:  

2.1如下图,双击图标,即打开系统。


图2.2-1软件打开快捷方式图标


2.2打开软件后,为实时监测界面: 

图2.2-2本地系统实时状态界面  

 

2.3历史记录查询界面,如下图: 

 

图2.2-3历史记录查询界面  


2.4报警记录查询界面,如下图:

图2.2-4报警记录查询界面  

2.5全电流曲线查询界面,如下图:  

图2.2-5全电流曲线查询界面  

2.6放电次数曲线查询界面,如下图:  

图2.2-6放电次数曲线查询界面  

2.7操作菜单包括手动巡检、智能查询和退出系统。如下图:

图2.2-7操作菜单界面  

2.7.1用户可通过点击“手动巡检”,采集各本地系统的实时检测数据;  
2.7.2“智能查询”的主要功能是,将历史数据导出,生成EXCEL表格,用户可选择导出内容,如标题、终端、查询内容、测试状态、测试时间、如图2.2-7.1,选择完毕后点击“确认”,系统会根据用户的选自动导出历史数据记录,生成EXCEL表格,如图2.2-7.3,用户可进行编辑、打印。  
2.7.3“退出”即为退出系统。  

图2.2-7.1智能查询选择界面  


图2.2-7.2智能查询导出记录进度 


图2.2-7.2智能查询导出EXCEL表格界面  

五、系统安装  
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??系统后台部分的安装调试由制造厂商承担,系统的本地系统的安装一般由制造厂商提供安装指导,由购买方线路安装人员承担。  
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??其中,电流传感器采用穿心式,避雷器接地线穿过电流变送器即可,采集箱的安装无需在杆塔上钻孔,配有安装支架,详见图。


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