一、前言
近年來(lái),金屬氧化物(MOA)無(wú)間隙避雷器具有優(yōu)越的保護(hù)特性,通流容量大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,自身重量輕,維護(hù)少等優(yōu)點(diǎn),因此在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的運(yùn)用。
MOA避雷器性能的好壞直接影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,因MOA避雷器長(zhǎng)期在工頻高電壓的作用下,會(huì)逐漸老化,而靠一年一次預(yù)試來(lái)發(fā)現(xiàn)MOA避雷器的老化是不夠的,即使在預(yù)試中合格的MOA避雷器,在運(yùn)行中可能發(fā)生擊穿損壞,保護(hù)特性下降,則將會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果,為保障MOA避雷器安全運(yùn)行,必須對(duì)MOA避雷器進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)。
目前監(jiān)測(cè)MOA避雷器的方法采用漏電流及動(dòng)作記錄器實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),它的工作原理在正常的運(yùn)行電壓下,通過(guò)避雷器的漏電流的變化由電流表測(cè)得,當(dāng)流過(guò)強(qiáng)大的動(dòng)作電流時(shí)將從漏電流測(cè)量回路中被轉(zhuǎn)到計(jì)數(shù)器回路,計(jì)數(shù)器的動(dòng)作利用通過(guò)動(dòng)作電流的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)記錄動(dòng)作的次數(shù)。
裝有MOA避雷器漏電流及動(dòng)作記錄器后,導(dǎo)則規(guī)定每天抄表一次,除記錄漏電流外,還應(yīng)記錄時(shí)間、運(yùn)行電壓、環(huán)境溫度、氣候狀況等參數(shù),進(jìn)行監(jiān)督和管理。這些方法都必須依靠大量人力來(lái)完成,而且有一定的局限性,難免疏忽大意,在人工巡查還有一個(gè)時(shí)效性差的弊端,往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。如不及時(shí)發(fā)現(xiàn),就成為事故的苗頭和隱患,要徹底解決并及時(shí)掌握MOA避雷器運(yùn)行狀態(tài),必須采用一種“在線、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)傳、智能、可靠”的監(jiān)測(cè)方式,但目前常用的MOA避雷器漏電流及動(dòng)作記錄器都不能實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警及數(shù)據(jù)的傳輸。對(duì)無(wú)人值班變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和變電站運(yùn)行管理系統(tǒng)均不能支持。
二、系統(tǒng)概述
隨著電力企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,110kV變電站已大量實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班,220kV變電站的無(wú)人值班也已進(jìn)入實(shí)施階段。采用技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)讓無(wú)人值班變電站的監(jiān)測(cè)中心的值班人員對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)能有效地進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
FYZ-BLQ10型MOA避雷器狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱本系統(tǒng)),是我公司針對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)人值班變電站的需要而研發(fā)的高科技新產(chǎn)品。
本系統(tǒng)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓交流無(wú)間隙MOA避雷器在運(yùn)行電壓下的全電流(漏電流)、放電動(dòng)作的日期、時(shí)間及放電動(dòng)作累計(jì)次數(shù),電流檢測(cè)采用單匝一次穿芯電流傳感器,實(shí)現(xiàn)全隔離的取樣方式,先進(jìn)的微處理器技術(shù)以及獨(dú)有的瞬態(tài)參數(shù)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行線性化處理與計(jì)算,將測(cè)量結(jié)果用總線進(jìn)行數(shù)字傳輸:本系統(tǒng)具有極高的可靠性和安全性及相對(duì)低廉的價(jià)格,使得本系統(tǒng)可以安裝到每組MOA避雷器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè),無(wú)須運(yùn)行人員每日到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行煩瑣的抄錄MOA避雷器的運(yùn)行狀況,做到準(zhǔn)確及時(shí)掌握運(yùn)行設(shè)備的健康狀況,由監(jiān)測(cè)中心的后臺(tái)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng),將多座變電站(所)的集中監(jiān)測(cè)單元的數(shù)據(jù)接收并轉(zhuǎn)送計(jì)算機(jī)串口讀取數(shù)據(jù),并指定固定IP后臺(tái)管理系統(tǒng)、通過(guò)B∕S模式網(wǎng)絡(luò)共享,相關(guān)人員可通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看分析,并可修改報(bào)警閥值、若某組超出設(shè)定報(bào)警閥值,則自動(dòng)聲光報(bào)警,自動(dòng)彈出該組避雷器的信息,進(jìn)入預(yù)警,使運(yùn)行人員及時(shí)掌握并提前處理事故隱患,保障電力電網(wǎng)安全供電。
三、 系統(tǒng)特點(diǎn)
1.本系統(tǒng)的開發(fā)根據(jù)電生[2004]338號(hào)《氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)和帶電測(cè)試技術(shù)規(guī)定》進(jìn)行開發(fā)。
2.本系統(tǒng)的電流檢測(cè)應(yīng)用非接觸式測(cè)量,實(shí)現(xiàn)全隔離的取樣方式,有效地保障人身安全和設(shè)備安全。
3.本系統(tǒng)應(yīng)用全數(shù)字通信技術(shù),將測(cè)量結(jié)果用總線進(jìn)行數(shù)字傳輸實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳功能。
4.本系統(tǒng)的電流變送器的安裝、不需要拆除已裝監(jiān)測(cè)器,可同時(shí)運(yùn)行。
5.本系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)器和電流變送器采用戶外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可適用于室內(nèi)外的應(yīng)用。
6. 本系統(tǒng)為三級(jí)報(bào)警,可由用戶在報(bào)警范圍內(nèi)任選值設(shè)置。
7.本系統(tǒng)在運(yùn)行中突然失電時(shí)、能保存失電前的各項(xiàng)參數(shù)。
8.本系統(tǒng)采用先進(jìn)的微處理器技術(shù)以及獨(dú)有的瞬態(tài)參數(shù)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行線性化處理與計(jì)算。
9.本系統(tǒng)對(duì)干擾問(wèn)題作了充分的考慮,能滿足在變電站中強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾環(huán)境下正常使用的要求
四、系統(tǒng)架構(gòu)
本系統(tǒng)由三個(gè)單元組成:本地檢測(cè)單元、避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)和后臺(tái)軟件單元。 本地檢測(cè)單元實(shí)時(shí)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)參數(shù),并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)RS485上傳至避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī),避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中整理,將整理后的數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)軟件單元進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、管理。
本地檢測(cè)單元采用電流變送器進(jìn)行測(cè)量,并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)RS485總線傳送至避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)進(jìn)行顯示;再通過(guò)主機(jī)傳送至局端的后臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
避雷器監(jiān)測(cè)主機(jī)機(jī)柜式(FYZ-BLQ10)集中監(jiān)測(cè)主機(jī),采用19寸1.5U機(jī)箱,深度為300mm;下行通訊方式為RS485,上行通訊方式為以太網(wǎng)。
后臺(tái)軟件單元主要由硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩個(gè)部分組成,硬件平臺(tái)包括服務(wù)器、顯示器及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等;軟件平臺(tái)主要是指后臺(tái)中心管理軟件,后臺(tái)中心管理軟件基于Windows平臺(tái),又分為監(jiān)測(cè)分析和數(shù)據(jù)管理兩個(gè)部分,其中系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和分析部分采用面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、界面友好。