避雷器泄露電流在線監(jiān)測裝置

(感應(yīng)供電或電池供電，LoRa無線通訊)

一 、輸變電站物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議避雷器泄漏電流監(jiān)測器的應(yīng)用背景

1.1 政策導(dǎo)向

在國網(wǎng)電力公司《高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)診斷及在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展》 中明確提出“智能"：未來的智能電網(wǎng)、智能電站中需要設(shè)備智能化， 設(shè)備應(yīng)該  具有自診斷的能力，提高對于設(shè)備的狀態(tài)診斷能力， 建立智能化的狀態(tài)診斷系統(tǒng)是大勢所趨。

1.2 痛點(diǎn)分析

避雷器的全電流、阻性電流、容性電流、雷擊次數(shù)及雷擊時(shí)刻無法進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。

金屬氧化鋅避雷器潛在的故障和運(yùn)行檢修無法提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)； 電力系統(tǒng)運(yùn)行提供不了一個(gè)強(qiáng)力、可靠的保證。

運(yùn)行檢修人員目前具有可靠的設(shè)備絕緣信息和科學(xué)的檢修依據(jù)不完整，從

而可能會(huì)增加事故發(fā)生的概率。

檢修周期長，停電檢修次數(shù)和時(shí)間較高，設(shè)備利用率和整體經(jīng)濟(jì)效益較低。

綜合以上分析，有必要部署避雷器狀態(tài)感知設(shè)備提高工作效率，提升整體經(jīng) 濟(jì)效益，減少工作事故。為潛在的故障和運(yùn)檢工作提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)依托，成為避雷器的在線監(jiān)控小管家，解決系統(tǒng)整體的運(yùn)行保障問題。

1.3 引用標(biāo)準(zhǔn)

二、輸變電站物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議避雷器泄漏哦電流監(jiān)測器的產(chǎn)品概述

2.1 產(chǎn)品定義

LE-MOA-601LZ系列避雷器數(shù)字化泄漏電流表由西安立歐測控技術(shù)有限責(zé)任公 司計(jì)開發(fā)，采用電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)規(guī)范的微功耗無線通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)上傳距離廣,  功耗低，測量精度高，是一款wan_quan符合電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器規(guī)范的新型避雷器狀態(tài)無源無線感知裝置。該產(chǎn)系列產(chǎn)品技術(shù)性能滿足相關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,  具有符合國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的低功耗無線通訊模塊以及 RTU 通訊接口，可將避雷器運(yùn)行參數(shù)（泄漏電流、阻性電流、動(dòng)作次數(shù)、動(dòng)作時(shí)間等）實(shí)時(shí)上傳到各類平臺 ,  從而實(shí)現(xiàn)避雷器運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)應(yīng)用，為避雷器的運(yùn)行狀態(tài)提供及時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)保障。

圖 1 避雷器泄漏電流表正視、側(cè)視圖

2.2 技術(shù)背景

避雷器是一種過電壓保護(hù)裝置，避雷器在正常工作電壓下，流過避雷器的 電流僅有微安級，當(dāng)遭受過電壓的時(shí)候，避雷器阻值急劇減小，使流過避雷器 的電流可瞬間增大到數(shù)千安培，避雷器處于導(dǎo)通狀態(tài)，釋放過電壓能量，從而 有效地限制了過電壓對輸變電設(shè)備的侵害。當(dāng)過電壓侵入時(shí)，流過電阻片的電 流迅速增大，同時(shí)限制了過電壓的幅值，通過接地線釋放過電壓能量。此后氧 化鋅電阻片又恢復(fù)高阻狀態(tài)，使電力系統(tǒng)正常工作，對于氧化鋅避雷器流經(jīng)避雷器上的阻性電流是衡量避雷器絕緣程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

三、功能特點(diǎn)

LE-MOA-601LZ系列避雷器數(shù)字化泄漏電流表廣泛適用于輸電、變電、配電金屬氧化鋅避雷器的在線監(jiān)測。避雷器數(shù)字化泄漏電流表是串聯(lián)工作在避雷器下面用來記錄避雷器動(dòng)作次數(shù)和監(jiān)測避雷器有功電流、容性電流的一種裝置。我公司 LE-MOA-601LZ系列避雷器數(shù)字化泄漏電流表采用壓鑄鋁一體成型外殼，具有良好的防腐、防潮、防污、防震等環(huán)境破壞能力。泄漏電流表具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、密封性能、電磁屏蔽性能，外形及尺寸設(shè)計(jì)符合避雷器通用安裝規(guī)范要求。

3.1 取能原理

  泄漏電流取能： 低于100uA間歇工作；首_次啟動(dòng)充電時(shí)間和充電電流關(guān)系大約為：0.5/I（S）。

  太陽能供電：太陽能板在照度大于1500lx時(shí)開始充電。

3.2 特色功能

無源模式， 取能更便捷；

  采用指針表展示全電流，保障數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，提高了測量精度；

  不需要電壓信號：高速采樣，利用諧波分析法計(jì)算避雷器阻性電流；

  無源工作模式：利用避雷器本身的泄露電流獲取能量，不需要敷設(shè)電纜；

安全快速接入，傳輸更快更規(guī)范

  無線傳輸：通信采用國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)低功耗通訊模塊或者 lora/2.4G模塊，符 合電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)規(guī)范；

  符合國網(wǎng)信息安全要求，可迅速接入各類數(shù)據(jù)管理平臺；

  采用CSS物理層芯片，支持國網(wǎng)的《輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備無線 組網(wǎng)協(xié)議》、《輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)微功率無線網(wǎng)通信協(xié)議》、《輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)規(guī)范》協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；

采用業(yè)界高精技術(shù)，為避雷器監(jiān)測場景提供更多解決方案。

  采用高精度互感器， 根據(jù)被測電流大小自動(dòng)選擇放大倍數(shù)， 實(shí)現(xiàn)高精 度測量；

  采用動(dòng)態(tài)相量補(bǔ)償算法，實(shí)現(xiàn)高精度測量信號分析；

配置簡單， 配套完善， 24H 在線工作。

  采用數(shù)字濾波算法，摒除模擬濾波器帶來的“零漂問題"； 安裝方便，配 置靈活，主設(shè)備可不停電實(shí)施；

  整機(jī)微功率設(shè)計(jì)，產(chǎn)品能達(dá)到 24小時(shí)在線工作；

四、技術(shù)參數(shù)

4.1 產(chǎn)品參數(shù)

為了更準(zhǔn)確掌握避雷器的運(yùn)行狀況，我公司自主研制的系列避雷器泄漏電流表， 提高了避雷器的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，同時(shí)方便運(yùn)行管理以及避雷器工況數(shù)據(jù) 的應(yīng)用，客戶選擇產(chǎn)品時(shí)，需詳細(xì)了解參數(shù)內(nèi)容， 有針對性的選擇性能需求及產(chǎn)品型號。

產(chǎn)品參數(shù)表：

4.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

LE-MOA-601LZ系列避雷器泄漏電流表采用圓形，不銹鋼，外型美觀，具有良好的耐腐蝕性和電磁屏蔽作用。高壓出線端從上面通過小瓷套引出，正視 面有較大觀察窗便于觀察。結(jié)構(gòu)輕便、緊湊，適用于戶內(nèi)外安裝，安裝附件采用高強(qiáng)度熱鍍鋅 M10×30 套裝螺栓，將泄漏電流表安裝在避雷器底座下端，便于觀測的位置上，并作為接地端。

LE-MOA-601LZ系列避雷器泄漏電流表能滿足各類復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行安裝,  可以滿足避雷器支柱、GIS 充氣罐體外部安裝，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸圖如下：

圖 2 泄漏電流表正視尺寸圖

圖 3 泄漏電流表側(cè)視尺寸圖

五、應(yīng)用場景

5.1 產(chǎn)品選型

產(chǎn)品選型參數(shù)表:

選型說明： LE-MOA-601LZ系列泄漏電流表分為GL\CL 兩種型號，分別針 對10～500kV不同變電站場景，支持 2.4G/433MHz無線通訊模式。太陽能供電型避雷器泄漏電流表主要為泄漏電流較小的避雷器使用，如變壓器中性點(diǎn)、電容器等。

5.2 配置原則

LE-MOA-601LZ系列避雷器泄漏電流表建議根據(jù)避雷器數(shù)量 1 比 1 配置，設(shè)備配置方案如下表：

若是在智慧物聯(lián)景配置該產(chǎn)品，建議根據(jù)避雷器數(shù)量 1 比 1 配置無源無線避雷器， 建議配置與泄漏電流表相匹配的匯聚節(jié)點(diǎn)及一臺輸電設(shè)備邊緣物聯(lián)代理裝置。

產(chǎn)品出庫包裝標(biāo)準(zhǔn)：

1)   產(chǎn)品的外形尺寸及零部件尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

2)   產(chǎn)品整機(jī)表面應(yīng)清潔無凹痕、劃傷、變形。零部件整體和元器件裝配位置要牢固，不應(yīng)有虛焊、折裂和機(jī)械損傷。

3)   產(chǎn)品面板字跡應(yīng)清晰，絲印無劃痕。

4)   產(chǎn)品標(biāo)志：制造商；產(chǎn)品的名稱；型號；制造日期；出廠編號；

5)   產(chǎn)品說明書

6)  產(chǎn)品合格證

7)  配套的安裝附件： 2.4G 天線、鍍鋅螺栓集、傾角支架等

5.3 安裝方式

LE-MOA-601LZ系列避雷器泄漏電流表既能滿足新建安裝要求，也可  以滿足后期改造安裝要求。改造情況下的安裝需根據(jù)現(xiàn)場電避雷器情況，結(jié)合停電計(jì)劃開展安裝工作。

圖 4 泄漏電流表安裝示意圖

圖 5 泄漏電流表安裝效果示意圖