文档介绍：数字式交流特高压避雷器在线监测系统研究
汤霖,王保山,熊易,左中秋,万克,陈立,贾锦朝
(国网电力科学研究院,武汉 430074)
摘要:为了及时发现交流特高压避雷器的受潮、老化和其他隐患,避免因事故造成巨大经济损失,对特
高压避雷器在线监测系统进行了研究。该系统采用性能稳定、功耗低、体积小,可靠性高的传感头采集流过
避雷器的全电流信号;电流信号采用光纤传输;信号处理单元对传输信号做处理后通过 RS485 发送至 PC 机,
在 PC 内通过程序对采集的数据进行处理,并通过人机界面进行自动判断与数据存储,从试验室的运行情况
看,该系统可以满足特高压避雷器在线监测的要求。
关键词:数字式;特高压避雷器;光纤传输;在线监测;智能系统
流 I 主要有瓷套外表面电流 I 及内部电
0 引言 O P
流,包括绝缘构架电流 IS 和阀体电流 IX
交流特高压避雷器(MOA)作为1000kV交瓷套外表面电流受瓷套外表面污秽程度和
流特高压系统的重要过电压保护装置,其安湿度的影响很大[3]。特高压避雷器在线监
全运行对电力设备乃至整个特高压系统的测具有以下内容及功能:
安全运行具有非常重要的意义[1]。避雷器在
运行电压作用下长期工作会使MOA的电阻片
老化,同时由于环境条件的影响,MOA的电阻
片会受潮及劣化,一旦系统中出现过电压,
MOA可能热崩溃, 甚至爆炸。为了及时发现
避雷器的受潮、老化和其他隐患,避免因事
故造成巨大经济损失,在提高MOA产品可靠
性,强化质量管理的同时,对MOA进行在线
[2]
监测是非常有效的手段。
目前国内 MOA 在线监测的方法有许图 1 特高压避雷器结构示意简图(单柱)
多种,从对采样信号的分析原理分类主要 IO 避雷器泄漏电流 IP 避雷器瓷套电流
有下面几种方法:全电流法、三次谐波阻 IS 避雷器绝缘构架电流 IX 避雷器阀体电流
性电流法和电容电流补偿法。本系统采用(1)对避雷器在运行条件下,检测其
三次谐波阻性电流法,可以更加科学的判全电流 I0、阻性电流 IR、容性电流 IC ,
断特高压避雷器的运行情况。以及温度、湿度随时间的变化曲线。
(2)对阻性电流做出:阻性电流与时
1 原理图及系统简述:
间的关系曲线 IR-t,阻性电流与温度的关
特高压避雷器的在线监测,主要是测系曲线 IR-T,阻性电流与湿度的关系曲线
量它在运行电压下的泄漏电流因为阀片的 IR-F。
老化以及因避雷器结构不良引起的内部受(3)在计算机上,可设置避雷器阻性
潮,都反映为泄漏电流的增加,最后会因电流 IR 超标报警线,以提示运行及检修人
功耗增大、发热而导致破坏和事故。图 1 员及时处理。
是特高压避雷器单拄结构示意简图(只画(4)建立每只避雷器的运行数据库,
出单柱)。它主要由瓷套、阀片、绝缘构架、并由场站端(变电站)发往主控端(生产
密封垫、压力释放装置等部分组成。根据指挥部门)。
结构图在运行电压下流过避雷器的泄漏电图 2 为特高压避雷器在线监测系统结
构示意图。本测量系统由电流传感器、光
纤、信号处理单元和计算机组成,测量系
统的结构框图如图 4-2 所示。本系统采用
在特高压避雷器本体内部的一柱安装电流
传感器