基于無(wú)線傳輸?shù)谋芾灼鲙щ姍z測(cè)技術(shù)

何智杰 傅煒婷

摘要：由于電網(wǎng)的不斷發(fā)展，以及用戶對(duì)安全、可靠的供電需求的不斷提出，因此，目前迫切需要通過(guò)對(duì)安全、環(huán)境以及效益等電網(wǎng)因素的充分考慮，來(lái)對(duì)設(shè)備檢修管理的新方式進(jìn)行研究和探索，以此來(lái)使其的運(yùn)行能夠更加可靠，檢修能夠更具針對(duì)性，檢修工作通過(guò)狀態(tài)檢修能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目前面臨問(wèn)題的有效解決，有著十分重要的作用。而電網(wǎng)中的氧化鋅避雷器有著十分關(guān)鍵的作用，用其進(jìn)行帶電測(cè)試，只需采用簡(jiǎn)單的方法就能夠獲取到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，因此其對(duì)狀態(tài)檢修來(lái)說(shuō)，有著十分重要的作用。本文提出一種基于無(wú)線傳輸?shù)谋芾灼鲙щ姍z測(cè)方法，可以在不拆線的情況下，快速、準(zhǔn)確的對(duì)工頻電壓下的氧化鋅避雷器的全電流和阻性電流進(jìn)行測(cè)量，采用無(wú)線傳輸通信技術(shù)，一人便可完成測(cè)量，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為電氣試驗(yàn)人員實(shí)時(shí)跟蹤劣化容性設(shè)備提供了可能。

關(guān)鍵詞：避雷器;帶電檢測(cè);無(wú)線傳輸

對(duì)“一強(qiáng)三優(yōu)”電力企業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)，為電網(wǎng)公司提供了發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)。近幾年，由于電網(wǎng)公司的不斷發(fā)展，隨著電網(wǎng)中對(duì)各種科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越合理，通過(guò)對(duì)各種全新的技術(shù)和設(shè)備的不斷投入，使電網(wǎng)得到了更加可靠的運(yùn)行。而投運(yùn)中的氧化鋅避雷器常常因進(jìn)水受潮、內(nèi)部閥片老化等原因使得設(shè)備的絕緣水平降低，缺陷故障可引起本體爆炸，危及整座變電站甚至電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此定期對(duì)投運(yùn)中的氧化鋅避雷器進(jìn)行帶電檢測(cè)，以及對(duì)投運(yùn)中劣化了的氧化鋅避雷器進(jìn)行跟蹤，監(jiān)督其劣化的發(fā)展趨勢(shì)，是保證氧化鋅避雷器正常運(yùn)行的必要措施。

一、傳統(tǒng)氧化鋅避雷器帶電檢測(cè)裝置測(cè)試的缺點(diǎn)

1、操作繁瑣、人力消耗大

目前常見(jiàn)的氧化鋅避雷器測(cè)試裝置，一般需要三組四名人員相互配合，操作步驟較為繁瑣：首先，需要一組人接取相應(yīng)避雷器母線下計(jì)量PT端電壓，另一組人操作氧化鋅避雷器測(cè)試裝置，最后一組人使用電流鉗表接取避雷器計(jì)數(shù)器端電流，并記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2、工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大

為了保證測(cè)試的重復(fù)性和有效性，要求參考設(shè)備和被試設(shè)備以同一母線下同一廠家為最佳。而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備繁多、布置各異、且常常距離較遠(yuǎn)，測(cè)試線移動(dòng)過(guò)程中常常發(fā)生相互纏繞，并勾掛現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地中設(shè)備，電氣試驗(yàn)人員重復(fù)走動(dòng)、搬運(yùn)儀器十分不便。

3、管轄設(shè)備多、無(wú)法跟蹤劣化設(shè)備

進(jìn)行全站避雷器測(cè)試帶電測(cè)試時(shí)，行程用時(shí)占據(jù)整個(gè)測(cè)試過(guò)程的40%左右，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。變電站地點(diǎn)分布廣，多處縣城邊緣地帶，110kV變電站的地理位置更加偏僻，山路崎嶇，道路不暢，行程用時(shí)將大大增加。針對(duì)劣化容性設(shè)備的復(fù)測(cè)將極大的耗費(fèi)人力、物力，并且現(xiàn)有試驗(yàn)班的人員配置無(wú)法滿足需求，劣化設(shè)備跟蹤率僅為10%。

因此數(shù)字式避雷器帶電測(cè)試裝置在氧化鋅泄漏電流測(cè)量分析工作中得到了有效應(yīng)用，但是以前避雷器已經(jīng)不能滿足電力設(shè)備發(fā)展的要求了。這就要求技術(shù)人員要在新技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，完善數(shù)字式避雷器帶電測(cè)試裝置開(kāi)發(fā)的方案，加強(qiáng)各種先進(jìn)技術(shù)在其中的有效應(yīng)用。

二、無(wú)線傳輸?shù)谋芾灼鲙щ姍z測(cè)方法

如圖1所示，通過(guò)將泄露電流取樣單元（1）接入氧化鋅避雷器底座接地引下線處，將與氧化鋅避雷器配套使用的放電計(jì)數(shù)器短接，使得氧化鋅避雷器底座接地引下線上流過(guò)的泄露電流能有效的被泄露電流取樣單元（1）實(shí)時(shí)采集，可以獲得氧化鋅避雷器泄露電流相量IX，并將采集的泄露電流由無(wú)線通信單元（3）發(fā)送給信號(hào)同步裝置（4）和智能信號(hào)處理裝置（5），信號(hào)同步裝置（4）根據(jù)接收泄露電流相量信號(hào)，同步發(fā)送同一時(shí)刻電壓隔離模塊（3）獲得的母線電壓相量U，兩信號(hào)經(jīng)濾波、放大、采樣等數(shù)字處理，運(yùn)用諧波分析法對(duì)兩者分別提取其基波分量，通過(guò)智能信號(hào)處理裝置（5）計(jì)算出其阻性電流IP。根據(jù)參考設(shè)備出產(chǎn)型式試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)、例行例行試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行縱向?qū)Ρ?，和試?yàn)規(guī)程運(yùn)行參考值比對(duì)后，判斷其絕緣狀況;

三、微處理器程序設(shè)計(jì)

其通信流程框圖如圖2所示。無(wú)線傳輸避雷器帶電測(cè)試儀系統(tǒng)一旦上電，Intel 386EX嵌入式微處理器開(kāi)始初始化系統(tǒng)，讀取系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)，等待系統(tǒng)自檢正常就可以進(jìn)入工作模式。操作人員根據(jù)觸摸界面提示，選擇禁用補(bǔ)償模式或自動(dòng)邊補(bǔ)模式，選定后觸摸屏提示操作圖，并讀取參考電流和被試電流值，經(jīng)過(guò)微處理器運(yùn)算后在觸摸屏上輸出測(cè)試數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)相關(guān)測(cè)試結(jié)果，根據(jù)設(shè)定時(shí)鐘信號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新。

結(jié)束語(yǔ)

該無(wú)線傳輸避雷器帶電測(cè)試儀能夠在氧化鋅避雷器不拆線的情況下，快速、準(zhǔn)確的對(duì)工頻電壓下的氧化鋅避雷器的全電流和阻性電流進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量穩(wěn)定且可重復(fù)性高;并且采用無(wú)線傳輸通信技術(shù)，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和儲(chǔ)存，可有效提高工作效率、降低人工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)離線式跟蹤、減少隱患的發(fā)生，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)然，本產(chǎn)品仍然存在一些有待改進(jìn)的空間。例如，還可以增加與主網(wǎng)報(bào)告導(dǎo)入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果的直接保存主網(wǎng)PMS試驗(yàn)報(bào)告系統(tǒng)的功能，在后期的改進(jìn)工作中，應(yīng)從這方面出發(fā)，進(jìn)一步完善無(wú)線傳輸避雷器帶電測(cè)試儀的功能。

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基金項(xiàng)目：國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司科技項(xiàng)目資助（基于物聯(lián)網(wǎng)模塊的避雷器帶電檢測(cè)裝置的研制，編號(hào)：B3135021000G）