一、系統(tǒng)概述及特點

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)備之一，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重要指標。通過對避雷器的全電流、阻性電流、容性電流、雷擊次數(shù)及雷擊時刻進行實時在線監(jiān)測，可實現(xiàn)對高壓電氣設(shè)備的絕緣狀況進行實時監(jiān)測；同時，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)可及時發(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)濟的運行提供了一個強力、可靠的保證，為運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)和時間，提高設(shè)備利用率和整體經(jīng)濟效益的目的。

2 系統(tǒng)介紹

   JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置實現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器絕緣性能的監(jiān)測，JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置共分JC-OM200/MOA和JC-OM200/PT兩個子型號：

   JC-OM200/MOA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；

   JC-OM200/PT用于采集避雷器所在母線的3相電壓。

   JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置與JC-OM200/IED避雷器在線監(jiān)測主IED和狀態(tài)監(jiān)測綜合服務(wù)器，一起構(gòu)成避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)組成如圖1.1所示。避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)采用先進的分層分布式結(jié)構(gòu)，應(yīng)用總線控制技術(shù)和模塊化設(shè)計原理，使系統(tǒng)的抗干擾性能、測量的準確性和穩(wěn)定性都得到了很大的提高，滿足了工業(yè)現(xiàn)場實用要求，并采用獨有的專家診斷系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析診斷，便于及時方便地了解并掌握變電設(shè)備的健康狀態(tài)。

   通過實時監(jiān)測避雷器的全電流、阻性電流、容性電流以及雷擊次數(shù)、雷擊時刻，通過對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析、擬合處理，并結(jié)合現(xiàn)場工況，可及時地發(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。

 

圖1.1 避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 技術(shù)特點

♦ 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)，實現(xiàn)高精度測量 

♦ 采用動態(tài)相量補償算法，實現(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)

4 技術(shù)參數(shù)

    本裝置技術(shù)參數(shù)完全滿足或優(yōu)于以下國家、企業(yè)標準和規(guī)定：

♦  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》

♦  國家電網(wǎng)公司《高壓開關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)條件》

♦  《IEC61850國際標準工程化實施技術(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標準

♦  耐壓符合IEC255-5標準

♦  脈沖電壓測試符合IEC255-5標準

♦  濕熱性能符合IEC68-2-38標準

♦  共模符合IEC255-22-1標準

♦  差模符合IEC255-22-1標準

♦  靜電放電符合IEC255-22-2標準

♦  電磁場輻射干擾符合IEC255-22-3標準

♦  快速瞬變干擾符合IEC255-22-4標準

  4.1 工作環(huán)境

♦ 工作電壓：交流 220V±10%,50Hz 

♦ 功    耗： 額定電壓下＜5W

♦ 環(huán)境溫度

   戶內(nèi)系統(tǒng)：  -10℃ ~ +55℃

   戶外系統(tǒng)：  -25℃ ~ +70℃ 

♦ 工作環(huán)境濕度： ≤95％

  4.2 監(jiān)測參數(shù)指標

       ♦ 測量電流范圍： 0.05mA～650mA，測量精度±1%

       ♦ 母線電壓測量范圍：35kV～1000kV,  測量精度0.5%

       ♦ 諧波電壓測量范圍：3、5、7、9次，測量精度±2%

       ♦ 系統(tǒng)頻率測量范圍：45～65Hz，測量精度±0.001Hz

       ♦ 雷擊次數(shù)記錄：0～255，年月日時分秒

       ♦ 溫度：-20℃～80℃，±1%

       ♦ 濕度：0～100%RH，±1%

 

  4.3 系統(tǒng)最大容量

        就地模塊：80個

  4.4 監(jiān)測周期

        出廠設(shè)置：1 小時

        最短周期：5 分鐘

  4.5 數(shù)據(jù)通訊

       CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)速率為：＜500Kbps

       RS485結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)速率為： ≤9600bps

  4.6 數(shù)據(jù)生存周期

       生存周期為2年。

  4.7 平均無故障時間

       系統(tǒng)的平均無故障工作時間（MTBF）：戶內(nèi)：大于5×104小時。

       戶外：大于3×104小時。

二、 裝置功能

JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置有如下功能：

   1、采集避雷器裝置的泄露電流及參考電壓，計算避雷器泄露電流基波及3、5、7、9次諧波，統(tǒng)計雷擊次數(shù)及雷擊時間等。

   2、采集PT單元母線電壓及參考電壓，計算母線電壓基波及3、5、7、9次諧波。

   3、CAN或485網(wǎng)絡(luò)通信

   4、實時時鐘

   5、溫濕度采集控制

   6、IEC61850通信

   JC-OM200裝置采用模塊化設(shè)計，每個裝置分別采樣避雷器的ABC三相電流或同時采集母線ABC三相電壓，同時還采集公用電源220V的幅值和相位，為采集控制單元提供計算對比數(shù)據(jù)。每個避雷器在線監(jiān)測裝置都具備CAN或485通信功能，裝置之間通過總線互聯(lián)。

1 采集功能介紹

   JC-OM200/MOA采集避雷器泄露電流幅值、相位、頻率測量；

   JC-OM200/PT采集三相PT電壓幅值、相位、頻率測量；

2 母線測量單元

   計算出各個電壓等級的母線電壓。

   計算出各個電壓等級目前電壓的3、5、7、9次諧波數(shù)據(jù)

3 CAN網(wǎng)絡(luò)通信功能

    避雷器在線監(jiān)測就地單元及采集控制單元之間采用高速CAN網(wǎng)絡(luò)通信，采用自定義符合CAN2.0的總線規(guī)約，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。

4 實時時鐘功能

   每個裝置都具備實時時鐘的功能。

5 溫濕度采集控制

   采用高精度溫濕度傳感器，可以實時采集裝置內(nèi)部溫濕度。

6 IEC61850通信

   避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了61850通信功能，實現(xiàn)跟不同主站系統(tǒng)的無縫連接。