高压避雷器监测设备变电站电力智能避雷

高压避雷器时刻保护着高压输变电路的安全，运行过程中电位分布不均匀、表面污秽电流、遭受雷击都会使避雷器寿命缩短，传统人工定期抄表不能及时反映设备运行状态。高压避雷器实时监测系统避免了运行维护人员长期工作在高压危险环境的风险，节省了人工维护成本。设备运行健康状态实时更新，数据分析具备预测性，可提前做好相关维护工作，避免了设备故障停电造成经济损失及重大事故发生的可能性。2.2系统技术参数要求高压避雷器智能监测系统应满足国家电网公司、南方电网公司和IEC相关技术标准，能够自动监测高压避雷器的全漏电流、阻性漏电流、雷击次数、雷电流波形、高压避雷器底部外表的温度，并将实时监测数据传送到监测中心，根据记录的阻性漏电流和高压避雷器底部外表的温度进行数据分析，判断出高压避雷器的状态并给出维护建议。记录下雷击次数，每次雷击发生的时间点、雷击的峰值以及雷电流的波形。高压避雷器实时监测系统一般性能指标要求如下：（1）工作电压：220VAC±20%50Hz（2）环境温度:－25℃〜70℃（3）全漏电流：100μA~10mA误差：±5%（4）容性漏电流：100μA~10mA误差：±5%（5）阻性漏电流：10μA~5mA误差：±5%（6）雷击次数：记录雷击发生时的年月日时分秒（7）雷电流波形：0.5KA~20KA误差±5%（8）高压避雷器底部外表的温度：-20℃~100℃误差±5%，4.1监测系统组成方案本监测系统分为三部分：（1）避雷器关键数据智能采集器：用于监测避雷器的漏电流、避雷器的运行温度、雷电流波形的实时数据。（2）无线传输模块：装避雷器智能采集器采集到的数据通过Lora实时传送至室内智能监控主机。（3）监测平台：数据集收集、存储、显示、分析、判断、指挥中心，是整个系统的核心！

6.1避雷器关键数据采集器研发方案避雷器关键数据智能采集器包含以下三部分（1）监测避雷器的漏电流：采用电流互感器测得全电流，用电压互感器取得电压信号，经过处理器算法处理得到阻性电流。（2）雷电流波形：雷击电流通过雷电流传感器输出成比例的信号，经过高速数据采集、高速信号处理器还原雷击电流波形。（3）避雷器的运行温度：通过红外测温，无需与防雷器接触，避免不安全因素。6.2技术方案、难点与解决方案（1）避雷器阻性检测方法：全电流分离出阻性电流需要端电压信号前移90度作为参考信号，用电流互感器从MOA的引下线测得全电流，用电压互感器取得电压信号，并经过移相器前移90度与容性电流同相作为参考信号，再经过放大后与全电流一起送入差分放大器相减。控制放大器增益使得电压参考信号与容性电流相减为零，容性电流消除后只剩下阻性电流。抗干扰措施：一、高压避雷器智能监测系统在10KV~750KV高压输变电路环境监测μA级弱小电流，硬件应具有较强的抗干扰能力，漏电流采集线圈及设备采用金属屏蔽结构并接地处理。二、消除相间电容耦合影响：现场环境电压高，相间电容耦合会影响测量结果，三相MOA一字排开，阻性电流测得A相大C相小，测A相阻性电流时，使用互感器测C相电流的相位，算出相位差α，调整电压参考信号移相α后再进行阻性电流分离，减小现场相间耦合干扰！ 当雷电流通过罗氏线圈感应出雷电信号，通过积分器还原信号，信号进行衰减限幅保护，转换成符合ARM处理器的标准信号。ARM数据处理器通过高速AD对雷击信号进行处理分析，通过无线传输模块与数据服务器交互。