一种避雷器动作实时监测装置的研究

仇伟杰

摘  要：该文提出一种避雷器监测系统，对现有避雷器计数器进行简单改造，使避雷器放电信息可通过现有保护装置及远动通道上传调度主站，从而实现避雷器放电的实时监控和自动统计。传统避雷器计数器改造，使其能够从源头上为避雷器放电监测系统提供避雷器放电信息。避雷器放电采集系统，对避雷器放电信息进行可靠准确的采集。避雷器放电信息传输系统，不需要后期电缆施工实现避雷器监测系统与主控室之间的通信。避雷器放电信息上传系统，将接收到的避雷器放电信息准确上送到调度主站。

关键词：避雷器;动作;实时监测

中图分类号：TM862         文献标志码：A

0 引言

目前，避雷器放电监视主要依靠人工到现场检查避雷器计数器来判断避雷器是否动作，有在线监测系统覆盖的厂站暂时不能实现在线监测对避雷器放电次数的统计。目前，避雷器放电监视工作完全依靠人工统计，且无法进行监视，对于有人值守的变电站较方便，但是对于无人值守变电站，人工统计很不方便，项目拟研究一套避雷器检测系统，对现有避雷器计数器进行简单改造，使避雷器放电信息可通过现有保护装置及远动通道上传调度主站，从而实现避雷器放电的实时监控和自动统计。

为了解决上述问题，对现有避雷器计数器进行简单改造，使避雷器放电信息可通过现有的保护装置及远动通道上传调度主站，从而实现避雷器放电的实时监控和自动统计。传统避雷器计数器改造，使其能够从源头上为避雷器放电监测系统提供避雷器放电信息。避雷器放电采集系统，对避雷器放电信息进行可靠准确的采集。避雷器放电信息传输系统，不需要后期电缆施工实现避雷器监测系统与主控室之间的通信。避雷器放电信息上传系统，将接收到的避雷器放电信息准确上送到调度主站。

系统利用现有的避雷器计数器进行简单改造，在源头上对动作信息进行采集，动作信息准确可靠，可有效的减少动作信息的误报。信息的传输采用的无线传输的方式，无需后期变电站电缆施工改造。上送方式利用变电站现有的远动系统，无需建设新系统[1]。1）传统避雷器计数器改造，使其能够从源头上为避雷器放电监测系统提供避雷器放电信息。2）避雷器放电采集系统，对避雷器放电信息进行可靠准确的采集。3）避雷器放电信息传输系统，不需要后期电缆施工实现避雷器监测系统与主控室之间的通信。4）避雷器放电信息上传系统，将接收到的避雷器放电信息准确上送到调度主站。

1 系统原理说明

1.1 避雷器动作采集系统

对传统避雷器计数器的改造，拟利用避雷器计数器装置本身具备的电磁式继电器作为避雷器放电的发出装置，提供一个常开节点，使用单片机实时采集动作信息。当避雷器工作时，电流通过计数器回路时线圈带电，继电器触点吸合，进而导通采集装置内部回路，从而产生一个可以被单片机采集的动作信号。

1.2 避雷器动作信息传输系统

避雷器放电信息传输系统，使用无线传输的方式实现通信传输，使用电力专用的大功率无线通信模块与单片机构成的传输系统，传输模块至少能实现理论8 000 M的传输距离，保证无线传输的稳定可靠，传输采用点对点的传输协议，保证传输的安全性。

1.3 避雷器动作信息上传系统

避雷器放电信息传输系统避雷器放电上传系统[2]，使用具备电平触发功能的直流继电器，触发电压为2.5 V～5 V，电流2 mA～4 mA;继电器提供一组常开节点，可待直流负荷为30V/10A;继电器的供电采用+5V的弱电进行供电，当接收端接收到避雷器放电信息后，常开节点闭合，利用保护装置本身+24 V电源，使用保护装置的弱电开入节点，采集开关量，后台厂家更改远动点表描述后，通过现有的变电站远动系统将动作信息上送到调度主站，通过以上各系统实现信息的上送[3]。

在低调主站的监测端也无需再新增专门的工作站对避雷器动作信息进行监控，只需要与调度自动化系统共用的工作站及监控系统，即可实现对避雷器动作的实时监测及动作次数统计，如图1所示。

2 系统软硬件设计

系统分为发送端和接收端两部分，收发装置主要分为控制模块、无线通信模块、继电器模块、电源模块，如图2和如图3所示。

2.1 控制模块

使用单片机作为系统控制，并配置了液晶显示器，用于显示三相分别动作次数，分别实现对避雷器动作信息的采集处理，动作信息显示，对无线通信模块的控制，动作信息输出功能。

2.2 无线通信模块

使用集成化的2.4 G无线通信协议模块，实现场地避雷器采集模塊与主控室接收模块之间的通信。为了提高传输距离，通信模块配置了天线，并在单片机传输程序上重新进行优化设计，最大限度地增加传输距离，并增加传输过程中穿越障碍物的能力，通过传输芯片与单片芯片配合使用已完成信号的传输。

2.3 继电器模块

接收端装置收到动作信息后，通过控制继电器分别输出1组常开与常闭节点，用于被测控或保护装置采集，实现信息上送。

发送端装置当避雷器计数器动作后提供一个220 V电压，驱动发送继电器吸合，从而将避雷器动作信息进行采集通过无线模块发送到接收模块。

3 创新点及效益

创新点有4个。1）传统避雷器计数器改造，使其能够从源头上为避雷器放电监测系统提供避雷器放电信息。2）避雷器放电采集系统，对避雷器放电信息进行可靠准确的采集。3）避雷器放电信息传输系统，不需要后期电缆施工实现避雷器监测系统与主控室之间的通信。4）避雷器放电信息上传系统，将接收到的避雷器放电信息准确上送到调度主站。

经济效益如下。按照200个管理对象预计，每个对象运行情况检查大约需要10 min;全部检查一遍需要约83.2工时。以每天系统运行情况检查一遍，每工时/人按10元计算，每年可以节省人力成本约36 680元。

4 社会效益

对现有的避雷器计数器进行简单改造，使避雷器放电信息可通过现有保护装置及远动通道上传调度主站，从而实现避雷器放电的实时监控和自动统计。传统避雷器计数器改造，使其能够从源头上为避雷器放电监测系统提供避雷器放电信息。避雷器放电采集系统，对避雷器放电信息进行可靠准确的采集。避雷器放电信息传输系统，不需要后期电缆施工实现避雷器监测系统与主控室之间的通信。避雷器放电信息上传系统，将接收到的避雷器放电信息准确上送到调度主站。避雷器放电监测系统能够实时监测变电站避雷器放电情况，便于雷击的及时处理。同时运行人员无需再去现场进行人工统计，节约人工成本。

5 结论

通过该研究得出以下3点结论。1）系统利用现有的避雷器计数器进行简单改造，在源头上对动作信息进行采集，动作信息准确可靠，可有效的减少动作信息的误报。2）信息的传输采用无线传输的方式，无需后期变电站电缆施工改造。3）上送方式利用变电站现有的远动系统，无需建设新系统。

系统的设计改变了原有避雷器巡视动作巡视方式，由现场检查动作情况转变为从DF8003调度自动化系统中进行统计，必须保证通信通道正常运行，需加强通道可靠性。

参考文献

[1]郭红英石芳郭强郭炜赵果萍.避雷器在线监测系统应用[J].电力学报，2004（1）72-73，82.

[2]王朝斌，庞丹，李国庆.高压电缆线路避雷器在线监测系统研究[J].电测与仪表，2015，52（12）：88-91.

[3]潘翔，鲍远慧，朱春.基于DSP金属氧化锌避雷器在线监测系统[J].仪表技术与传感器，2013（5）：57-59.