輸變電系統氧化鋅避雷器在線監測系統分析

趙 煜，毛 興，賴 秋，王澤朗

（南方電網曲靖供電局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

20世紀末，電子技術和通信技術的快速發展，推動了電器監測和自動化水平的不斷提高。為了更好地滿足發展需求，輸變電系統不斷進步。市面上所出現的輸變電系統氧化鋅避雷器多以數字技術為核心實現在線監測功能，能夠實現各項參數的系統監測。

1 研究背景

隨著電力工業科技的不斷進步，電力系統內部的電氣設備不斷發展。但是，隨著越來越多的電力系統向高電壓和大容量的方向發展，用電部門提出了更高的要求。傳統檢修模式下，電網檢修存在盲目性和時效性差等缺點，導致測試周期逐漸增加，設備停電次數越來越多，不能及時發現電網設備內部的故障隱患。因為很多設備對電網內部的缺陷反映不靈敏，所以國家每年都需要在維修設備方面耗費巨大資金，還不能滿足電力工業的發展需求。

目前，隨著時代的不斷發展，我國電網整體發展過程不太穩定。因此，需要運用輸變電系統氧化鋅避雷器全面分析整個輸電網絡，提升電網運行質量[1]。輸變電系統氧化避雷器在線監測系統主要可以全面監控內部電容量、泄漏電流、阻性電流和機械斷路狀態，不僅能夠提高輸變電系統氧化鋅避雷器的可靠性，而且能夠提高監測的精準度。

2 氧化鋅避雷器在線監測系統的整體框架

傳統操作模式下，國內多數電力企業的監控系統非常原始和孤立，不僅增加了工作人員的工作量，而且不能全面分析相關監測數據，無法快速找到故障。因此，需要建立一套集管理、控制和診斷于一體的變電設備監測系統。建立一套新的氧化鋅避雷器在線監測系統能夠實現變電設備的在線監測，促使整體信息技術框架更加規范和統一[2]。實際使用過程中，規范各種類型監測裝置的內部數據后，再實現接入和控制，只有這樣才能全面實現氧化鋅避雷器在線監測系統的預警、分析和評估功能。

避雷器在線監測系統主要遵循“三層兩網”的原則全面實施。其內部主要由過程層、間隔層、站控層、過程層網和站控層網組成。這些內部結構能夠更好地實時監測和評判系統狀態的。企業往往通過與網絡連接，全面收集來自變電局的各種數據，并全面存儲和診斷內部內容。整體結構如圖1所示。

由圖1可知，每一個氧化鋅避雷器對應專用的電壓監測裝置，實際操作過程中能夠發揮更大的作用。

3 系統內部層次

整個系統內部主要由基礎配置層、采集層、應用層和其他層級組成。只有集中這些層次，才能在使用過程中更好地發揮作用。

圖1 避雷器在線監測系統結構

3.1 基礎配置層

基礎配置層屬于最基礎的層級，可以在使用過程中規范各個層級之間的數據內容，概括編碼管理、監測信息和其他各方面的內容。基礎配置層通過相關數據標準，統一規范格式，并將所有的數據集中到公司的主站內部。一旦使用過程中出現任何問題，需要讀取站內控制系統的各項配置信息后再發送指令。

3.2 采集層

采集層中，可以通過標準的數據通信內容將在線數據按照統一格式送到公司主戰內部，但剛被送入的數據不能第一時間發揮作用。因此，需要將所有數據不斷換算、組合、加工和處理。

3.3 應用層

應用層可以全面提供包括組合監視、數據查詢統計、綜合展示和綜合監控等多方面的內容，使用過程中能更好地發揮實際作用。

3.4 高級應用層

高級應用層可以以圖形的方式展示更多內容，可以對比、分析內部任意裝置和監測數據。

4 系統功能內容

整個輸變電系統中，氧化鋅避雷器能夠在使用過程中發揮更多功能，主要由以下幾項內容組成。

4.1 全面綜合展示各類地理圖形

用戶可以全面監控電網內部的內容，第一時間熟知變電站的位置。使用過程中，能夠通過展示警告裝置全面監測變電站運行情況，并全面監測裝置所顯示的數據。

4.2 全面展示各種類型的數據

整個模塊可以在第一時間展示包括表格、組成圖以及與其他設備相關的詳細信息，并直觀傳遞相關數字和圖像信息。

4.3 全面組合監視

全面提供各項警告和信息監視功能的目的是全面監視當前登錄人在管轄范圍內所應用設備的各種情況。一旦設備處理出現任何問題，能夠在第一時間提供處理各項告警信息的功能。

5 實際案例

某電力系統內部主要接入了輸入變電站系統氧化鋅避雷器設備，并在其中投入標準的變電在線監測裝置全面采集、傳輸和管理數據。整個系統可以啟動包括無線電流、電壓傳感器和其他設備所發出的信息，之后將信息匯總到采集裝置。采集和處理相關數據后，上傳至計算機。安裝避雷器絕緣監測器后，運行正常的設備占總體的93%，運行異常的設備只占總體的7%。其中，16.8%的設備出現數據傳輸不正確的現象，23.8%的避雷器在在線監測過程中不會發生很大變化。由于氧化鋅避雷器在使用過程中和實際使用狀況不相符，導致設備在使用過程中會出現持續警報現象。但是，經過改造后，異常數據傳輸現象得到轉變，整體設備運行過程更加可靠。

6 結 論

分層布置氧化鋅避雷器在線監測系統的過程中，內部的集中診斷變電設備監測系統狀態會變得越來越好，整個系統能夠實現全面預警、分析和診斷功能，并可以評估系統整體運行狀況。此設備不僅具有更加靈活的數據分析模塊，而且能夠提高系統運行的穩定性和可靠性。