仇偉杰

摘 ?要：該文提出一種避雷器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有避雷器計(jì)數(shù)器進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，使避雷器放電信息可通過(guò)現(xiàn)有保護(hù)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)通道上傳調(diào)度主站，從而實(shí)現(xiàn)避雷器放電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。傳統(tǒng)避雷器計(jì)數(shù)器改造，使其能夠從源頭上為避雷器放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供避雷器放電信息。避雷器放電采集系統(tǒng)，對(duì)避雷器放電信息進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的采集。避雷器放電信息傳輸系統(tǒng)，不需要后期電纜施工實(shí)現(xiàn)避雷器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與主控室之間的通信。避雷器放電信息上傳系統(tǒng)，將接收到的避雷器放電信息準(zhǔn)確上送到調(diào)度主站。

關(guān)鍵詞：避雷器;動(dòng)作;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TM862 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

目前，避雷器放電監(jiān)視主要依靠人工到現(xiàn)場(chǎng)檢查避雷器計(jì)數(shù)器來(lái)判斷避雷器是否動(dòng)作，有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋的廠站暫時(shí)不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)對(duì)避雷器放電次數(shù)的統(tǒng)計(jì)。目前，避雷器放電監(jiān)視工作完全依靠人工統(tǒng)計(jì)，且無(wú)法進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)于有人值守的變電站較方便，但是對(duì)于無(wú)人值守變電站，人工統(tǒng)計(jì)很不方便，項(xiàng)目擬研究一套避雷器檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有避雷器計(jì)數(shù)器進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，使避雷器放電信息可通過(guò)現(xiàn)有保護(hù)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)通道上傳調(diào)度主站，從而實(shí)現(xiàn)避雷器放電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。

為了解決上述問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有避雷器計(jì)數(shù)器進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，使避雷器放電信息可通過(guò)現(xiàn)有的保護(hù)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)通道上傳調(diào)度主站，從而實(shí)現(xiàn)避雷器放電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。傳統(tǒng)避雷器計(jì)數(shù)器改造，使其能夠從源頭上為避雷器放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供避雷器放電信息。避雷器放電采集系統(tǒng)，對(duì)避雷器放電信息進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的采集。避雷器放電信息傳輸系統(tǒng)，不需要后期電纜施工實(shí)現(xiàn)避雷器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與主控室之間的通信。避雷器放電信息上傳系統(tǒng)，將接收到的避雷器放電信息準(zhǔn)確上送到調(diào)度主站。

系統(tǒng)利用現(xiàn)有的避雷器計(jì)數(shù)器進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，在源頭上對(duì)動(dòng)作信息進(jìn)行采集，動(dòng)作信息準(zhǔn)確可靠，可有效的減少動(dòng)作信息的誤報(bào)。信息的傳輸采用的無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，無(wú)需后期變電站電纜施工改造。上送方式利用變電站現(xiàn)有的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)需建設(shè)新系統(tǒng)[1]。1）傳統(tǒng)避雷器計(jì)數(shù)器改造，使其能夠從源頭上為避雷器放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供避雷器放電信息。2）避雷器放電采集系統(tǒng)，對(duì)避雷器放電信息進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的采集。3）避雷器放電信息傳輸系統(tǒng)，不需要后期電纜施工實(shí)現(xiàn)避雷器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與主控室之間的通信。4）避雷器放電信息上傳系統(tǒng)，將接收到的避雷器放電信息準(zhǔn)確上送到調(diào)度主站。

1 系統(tǒng)原理說(shuō)明

1.1 避雷器動(dòng)作采集系統(tǒng)

對(duì)傳統(tǒng)避雷器計(jì)數(shù)器的改造，擬利用避雷器計(jì)數(shù)器裝置本身具備的電磁式繼電器作為避雷器放電的發(fā)出裝置，提供一個(gè)常開(kāi)節(jié)點(diǎn)，使用單片機(jī)實(shí)時(shí)采集動(dòng)作信息。當(dāng)避雷器工作時(shí)，電流通過(guò)計(jì)數(shù)器回路時(shí)線圈帶電，繼電器觸點(diǎn)吸合，進(jìn)而導(dǎo)通采集裝置內(nèi)部回路，從而產(chǎn)生一個(gè)可以被單片機(jī)采集的動(dòng)作信號(hào)。

1.2 避雷器動(dòng)作信息傳輸系統(tǒng)

避雷器放電信息傳輸系統(tǒng)，使用無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)通信傳輸，使用電力專用的大功率無(wú)線通信模塊與單片機(jī)構(gòu)成的傳輸系統(tǒng)，傳輸模塊至少能實(shí)現(xiàn)理論8 000 M的傳輸距離，保證無(wú)線傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，傳輸采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸協(xié)議，保證傳輸?shù)陌踩浴?/p>

1.3 避雷器動(dòng)作信息上傳系統(tǒng)

避雷器放電信息傳輸系統(tǒng)避雷器放電上傳系統(tǒng)[2]，使用具備電平觸發(fā)功能的直流繼電器，觸發(fā)電壓為2.5 V～5 V，電流2 mA～4 mA;繼電器提供一組常開(kāi)節(jié)點(diǎn)，可待直流負(fù)荷為30V/10A;繼電器的供電采用+5V的弱電進(jìn)行供電，當(dāng)接收端接收到避雷器放電信息后，常開(kāi)節(jié)點(diǎn)閉合，利用保護(hù)裝置本身+24 V電源，使用保護(hù)裝置的弱電開(kāi)入節(jié)點(diǎn)，采集開(kāi)關(guān)量，后臺(tái)廠家更改遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表描述后，通過(guò)現(xiàn)有的變電站遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)作信息上送到調(diào)度主站，通過(guò)以上各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息的上送[3]。

在低調(diào)主站的監(jiān)測(cè)端也無(wú)需再新增專門的工作站對(duì)避雷器動(dòng)作信息進(jìn)行監(jiān)控，只需要與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)共用的工作站及監(jiān)控系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器動(dòng)作的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及動(dòng)作次數(shù)統(tǒng)計(jì)，如圖1所示。

2 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)分為發(fā)送端和接收端兩部分，收發(fā)裝置主要分為控制模塊、無(wú)線通信模塊、繼電器模塊、電源模塊，如圖2和如圖3所示。

2.1 控制模塊

使用單片機(jī)作為系統(tǒng)控制，并配置了液晶顯示器，用于顯示三相分別動(dòng)作次數(shù)，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器動(dòng)作信息的采集處理，動(dòng)作信息顯示，對(duì)無(wú)線通信模塊的控制，動(dòng)作信息輸出功能。

2.2 無(wú)線通信模塊

使用集成化的2.4 G無(wú)線通信協(xié)議模塊，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地避雷器采集模塊與主控室接收模塊之間的通信。為了提高傳輸距離，通信模塊配置了天線，并在單片機(jī)傳輸程序上重新進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大限度地增加傳輸距離，并增加傳輸過(guò)程中穿越障礙物的能力，通過(guò)傳輸芯片與單片芯片配合使用已完成信號(hào)的傳輸。

2.3 繼電器模塊

接收端裝置收到動(dòng)作信息后，通過(guò)控制繼電器分別輸出1組常開(kāi)與常閉節(jié)點(diǎn)，用于被測(cè)控或保護(hù)裝置采集，實(shí)現(xiàn)信息上送。

發(fā)送端裝置當(dāng)避雷器計(jì)數(shù)器動(dòng)作后提供一個(gè)220 V電壓，驅(qū)動(dòng)發(fā)送繼電器吸合，從而將避雷器動(dòng)作信息進(jìn)行采集通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送到接收模塊。

3 創(chuàng)新點(diǎn)及效益

創(chuàng)新點(diǎn)有4個(gè)。1）傳統(tǒng)避雷器計(jì)數(shù)器改造，使其能夠從源頭上為避雷器放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供避雷器放電信息。2）避雷器放電采集系統(tǒng)，對(duì)避雷器放電信息進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的采集。3）避雷器放電信息傳輸系統(tǒng)，不需要后期電纜施工實(shí)現(xiàn)避雷器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與主控室之間的通信。4）避雷器放電信息上傳系統(tǒng)，將接收到的避雷器放電信息準(zhǔn)確上送到調(diào)度主站。

經(jīng)濟(jì)效益如下。按照200個(gè)管理對(duì)象預(yù)計(jì)，每個(gè)對(duì)象運(yùn)行情況檢查大約需要10 min;全部檢查一遍需要約83.2工時(shí)。以每天系統(tǒng)運(yùn)行情況檢查一遍，每工時(shí)/人按10元計(jì)算，每年可以節(jié)省人力成本約36 680元。

4 社會(huì)效益

對(duì)現(xiàn)有的避雷器計(jì)數(shù)器進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，使避雷器放電信息可通過(guò)現(xiàn)有保護(hù)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)通道上傳調(diào)度主站，從而實(shí)現(xiàn)避雷器放電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。傳統(tǒng)避雷器計(jì)數(shù)器改造，使其能夠從源頭上為避雷器放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供避雷器放電信息。避雷器放電采集系統(tǒng)，對(duì)避雷器放電信息進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的采集。避雷器放電信息傳輸系統(tǒng)，不需要后期電纜施工實(shí)現(xiàn)避雷器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與主控室之間的通信。避雷器放電信息上傳系統(tǒng)，將接收到的避雷器放電信息準(zhǔn)確上送到調(diào)度主站。避雷器放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)變電站避雷器放電情況，便于雷擊的及時(shí)處理。同時(shí)運(yùn)行人員無(wú)需再去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)，節(jié)約人工成本。

5 結(jié)論

通過(guò)該研究得出以下3點(diǎn)結(jié)論。1）系統(tǒng)利用現(xiàn)有的避雷器計(jì)數(shù)器進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，在源頭上對(duì)動(dòng)作信息進(jìn)行采集，動(dòng)作信息準(zhǔn)確可靠，可有效的減少動(dòng)作信息的誤報(bào)。2）信息的傳輸采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，無(wú)需后期變電站電纜施工改造。3）上送方式利用變電站現(xiàn)有的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)需建設(shè)新系統(tǒng)。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改變了原有避雷器巡視動(dòng)作巡視方式，由現(xiàn)場(chǎng)檢查動(dòng)作情況轉(zhuǎn)變?yōu)閺腄F8003調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，必須保證通信通道正常運(yùn)行，需加強(qiáng)通道可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]郭紅英石芳郭強(qiáng)郭煒趙果萍.避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用[J].電力學(xué)報(bào)，2004（1）72-73，82.

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[3]潘翔，鮑遠(yuǎn)慧，朱春.基于DSP金屬氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2013（5）：57-59.