對(duì)避雷器實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，可有效及時(shí)地檢測(cè)避雷器內(nèi)部缺陷，及早發(fā)現(xiàn)和排除故障，避免發(fā)生避雷器爆炸，保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。
為了監(jiān)測(cè)閥片的非線性電阻特性(反應(yīng)避雷器劣化程度)最好的辦法是監(jiān)測(cè)阻性電流。要獲得精確的阻性電流，需要同步采集避雷器泄漏電流和母線電壓，目前現(xiàn)場(chǎng)普遍應(yīng)用的方法如圖1所示，但其有以下缺陷：
1) 不能適用電子互感器的應(yīng)用場(chǎng)合，局限性很大，不能適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的需求。
2) 泄漏電流等信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸采用RS485/RS422通信的傳輸方式較光纖通信的抗干擾性較差，且為私有規(guī)約，運(yùn)維困難。
3) 基于電同步信號(hào)的數(shù)據(jù)采集同步系統(tǒng)可靠性不高。
4) 基于RS485的異步串行通信提供的相量值傳送，限制了很多基于采樣值分析計(jì)算的算法應(yīng)用。
5) 不直接支持智能化變電站要求的DL/T 860標(biāo)準(zhǔn)的信息交互，工程應(yīng)用中需采用網(wǎng)關(guān)機(jī)或狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED進(jìn)行規(guī)約映射，增加成本，降低可靠性。
圖1 現(xiàn)有避雷器監(jiān)測(cè)方法示意圖
本方案的采用，解決了上述問題，提高了避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信可靠性和同步可靠性，提升了絕緣參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和靈活性。
方案闡述
本文提出的避雷器在線監(jiān)測(cè)方案主要內(nèi)容包括：① 通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和同步采樣觸發(fā)，提升系統(tǒng)抗電磁騷擾水平;② 通過(guò)成熟且標(biāo)準(zhǔn)開放的FT3通信格式實(shí)現(xiàn)采樣點(diǎn)傳輸，為系統(tǒng)分析提供可靠有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源;③ 通過(guò)借助合并單元或具有合并單元功能的監(jiān)測(cè)IED實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)所需電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)的聚合，方便地兼容電子式PT和常規(guī)PT的工程應(yīng)用。
表1 避雷器監(jiān)測(cè)方案比較
基于光纖傳輸?shù)谋芾灼髟诰€監(jiān)測(cè)方案如下：
(1) 由泄漏電流傳感器和集成電壓采集功能的避雷器監(jiān)測(cè)IED配合完成上述功能。集成于避雷器本體的泄漏電流傳感器實(shí)現(xiàn)避雷器本體的泄漏電流的采集，并將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給避雷器監(jiān)測(cè)IED;安裝于智能組件柜內(nèi)的避雷器監(jiān)測(cè)IED實(shí)現(xiàn)母線電壓采集，同時(shí)接受各泄漏電流傳感器電流采集信息，完成相量計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、故障識(shí)別、預(yù)警功能。
(2) 泄漏電流傳感器的泄漏電流采樣點(diǎn)信息通過(guò)光纖上送給避雷器監(jiān)測(cè)IED，信息格式采用FT3。
(3) 避雷器監(jiān)測(cè)IED具有定值設(shè)置和數(shù)據(jù)上送等對(duì)外交互功能，通信基于DL/T 860格式，通信方式為百兆或千兆光纖網(wǎng)。
(4) 避雷器監(jiān)測(cè)IED的電壓采集功能即可接受合并單元以FT3的格式送出的母線電壓SV信號(hào)，又具備常規(guī)PT的接入端口，可兼容常規(guī)變電站和智能變電站的應(yīng)用場(chǎng)合。
(5) 避雷器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不同IED采樣同步可通過(guò)軟件差值算法實(shí)現(xiàn)，也可以由集成電壓采集功能的避雷器監(jiān)測(cè)IED輸出光秒脈沖對(duì)各泄漏電流傳感器同步。
以上方案通過(guò)光纖提升通信可靠性和同步采樣可靠性，進(jìn)而提升系統(tǒng)可靠性;采樣點(diǎn)傳送代替相量傳送使交互信息更豐富，從而使智能IED可綜合基波、三次諧波等多種故障識(shí)別方式，使得多種判據(jù)互相補(bǔ)充，解決單一判據(jù)不足，提升了系統(tǒng)的故障預(yù)警的正確判別率;該方案系統(tǒng)構(gòu)架簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，具有很高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。