《氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)》測量穩(wěn)定可靠

500千伏電網(wǎng)項(xiàng)目是增強(qiáng)能源保障能力的重點(diǎn)支撐工程，更是破解區(qū)域新能源送出瓶頸、提升電網(wǎng)對高比例風(fēng)電、光伏接納能力的關(guān)鍵控制性工程。而變電工程和線路工程前期手續(xù)辦理和施工建設(shè)時間各不相同，變電工程為前“長"后“短"，線路工程為前“短"后“長"。為統(tǒng)籌加快推動500千伏電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)，省發(fā)展改革委支持電網(wǎng)企業(yè)更新建設(shè)模式，即變電工程和線路工程可根據(jù)項(xiàng)目前期工作成熟度、施工條件和要素保障情況，分步或同步建設(shè)實(shí)施。此舉可有效壓縮500千伏電網(wǎng)工程前期銜接與施工統(tǒng)籌周期，以500千伏江城輸變電工程為例，累計(jì)節(jié)約項(xiàng)目建設(shè)周期達(dá)4個月，很大限度搶抓施工黃金期，推動項(xiàng)目早開工、快建設(shè)、早投產(chǎn)、早見效，更快形成有效投資實(shí)物工作量。

自推動電網(wǎng)工程分步建設(shè)模式以來，一批重點(diǎn)輸變電工程建設(shè)進(jìn)度明顯加快，2025年11月至今核準(zhǔn)批復(fù)500千伏工程8項(xiàng)、新開工2項(xiàng)、建成投產(chǎn)5項(xiàng)，為全省骨干電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)、提升清潔能源配置能力注入新動能。下一步，將持續(xù)強(qiáng)化統(tǒng)籌調(diào)度和靠前服務(wù)，緊盯土地、環(huán)評、資金等關(guān)鍵要素保障，壓緊壓實(shí)各方責(zé)任，緊盯黃金施工期加快項(xiàng)目攻堅(jiān)，在“打基礎(chǔ)、謀長遠(yuǎn)、求實(shí)效"上下功夫，以高質(zhì)量能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)支撐全省能源強(qiáng)省建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。

一、概述（LYMOAS-4000《氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)》測量穩(wěn)定可靠）

金屬氧化鋅避雷器是電力設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備之一的流經(jīng)避雷器上的全電流是衡量避雷器絕緣程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通過對避雷器的全電流、阻性電流、雷擊次數(shù)及雷擊時刻進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)對高壓電氣設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測；同時，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)可及時發(fā)現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器潛在的故障并為狀態(tài)檢修提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)，為電力系統(tǒng)、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行提供了一個強(qiáng)力、可靠的保證，為運(yùn)行檢修人員提供可靠的設(shè)備絕緣信息和科學(xué)的檢修依據(jù)，從而達(dá)到減少事故發(fā)生，延長檢修間隔，減少停電檢修次數(shù)和時間，提高設(shè)備利用率和整體經(jīng)濟(jì)效益的目的。

二、功能特點(diǎn)（LYMOAS-4000《氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)》測量穩(wěn)定可靠）

◆采用了交流高速采樣數(shù)字信號處理技術(shù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、有效。

◆高穩(wěn)定性、防水性：采用防水、防雨淋、防滴漏高精度零磁通微電流傳感器，在現(xiàn)場傳感器外部還安裝有防雨罩，達(dá)到了雙重防水標(biāo)準(zhǔn)，確保了常年無間斷在線監(jiān)測的高穩(wěn)定性、高可靠性。

◆量程大，精度高：電流傳感器采用新CT技術(shù)、多層屏蔽技術(shù)，幾乎不受外界磁場的影響。

◆采用高速現(xiàn)場總線技術(shù)，通訊、穩(wěn)定、可靠，增加了系統(tǒng)的抗干擾能力。

◆可帶電安裝：避雷器在線監(jiān)測裝置安裝方式是穿心式，現(xiàn)場不需要避雷器間隔停電，可以進(jìn)行帶電安裝，不影響一次設(shè)備的正常運(yùn)行。

◆雷擊計(jì)數(shù)范圍大，并可通過軟件進(jìn)行任意數(shù)值初始化設(shè)置。

◆可記錄雷擊發(fā)生時間，保證在外部掉電情況下時鐘使用壽命為8年以上。

◆不銹鋼外殼，多層組合式電磁屏蔽技術(shù)，抗腐蝕，抗雨淋?？闺姶鸥蓴_。

三、技術(shù)參數(shù)（LYMOAS-4000《氧化鋅避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)》測量穩(wěn)定可靠）

1 概述

氧化鋅避雷器綜合測試儀用于檢測氧化鋅避雷器（MOA）的各相電氣性能。該儀器適用于各個電壓等級的氧化鋅避雷器的現(xiàn)場帶電檢測以及停電狀態(tài)下試驗(yàn)室做的出廠和驗(yàn)收試驗(yàn)。通過測量全電流及阻性電流等參數(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器內(nèi)部絕緣受潮和閥片老化等危險(xiǎn)缺陷。

2 功能及特點(diǎn)

2.1  儀器小型化、手持式設(shè)計(jì)，體積小、重量輕便于攜帶和操作。

2.2  采用帶有DSP浮點(diǎn)處理單元的高性能、低功耗ARM處理器，運(yùn)算速度更快、運(yùn)算精度更高、處理數(shù)據(jù)量更大；從而可以保證測試數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

2.3  高精度采樣濾波電路及數(shù)字濾波技術(shù)，可濾除現(xiàn)場干擾信號。

2.4  采用浮點(diǎn)快速傅里葉算法，從而實(shí)現(xiàn)對基波、諧波電壓、電流信號的高精度分析。

2.5  采用工業(yè)級5.6寸640×480點(diǎn)陣高亮度彩色液晶屏，顯示清晰，人機(jī)界面友好；對于一些重要的操作及參數(shù)設(shè)置，顯示其提示信息和幫助說明；屏幕頂部狀態(tài)欄可顯示各個外設(shè)工作狀態(tài)及測試狀態(tài)信息。

2.6  可同時測量三相氧化鋅避雷器的電氣參數(shù)，并可自動補(bǔ)償相間干擾；也可單相測量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當(dāng)被測相與參考電壓相別不同時，可自動計(jì)算補(bǔ)償角度。

2.7  提供有線、無線測試方式，無線測試方式操作更加簡便、靈活；可大大降低現(xiàn)場測試人員工作強(qiáng)度。

2.8  才有的感應(yīng)板替代PT二次電壓測量技術(shù)，使測量更快捷。

2.9  電壓采集器集成本地顯示（128×64點(diǎn)陣OLED液晶屏）及相序檢測功能，可顯示三相全電壓、電壓基波、3次、5次、7次諧波有效值、系統(tǒng)頻率值及三相電壓相位差；便于現(xiàn)場測試人員快速檢查電壓采集器與PT二次電壓輸出端子連接情況及三相電壓各項(xiàng)參數(shù)。

2.10 電壓采集器采用雙重全數(shù)字隔離技術(shù)，更加可靠。

2.11 交直流兩用：內(nèi)置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應(yīng)。

2.12 儀器主機(jī)和電壓采集器內(nèi)置大容量可充電鋰電池，一次充電完成，可持續(xù)工作8小時。

2.13 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報(bào)警、長時間閑置提示、背光自動調(diào)節(jié)。

2.14 內(nèi)置實(shí)時時鐘，可實(shí)時顯示當(dāng)前時間和日期；自動記錄測試日期及時間。

2.15 測試數(shù)據(jù)存儲方式分為本機(jī)存儲和優(yōu)盤存儲，本機(jī)存儲可存儲測試數(shù)據(jù)100條，并且本機(jī)存儲可轉(zhuǎn)存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲可保存測試數(shù)據(jù)及波形圖片，測試數(shù)據(jù)為TXT格式，波形圖片為BMP格式，可直接在電腦上編輯打印。

2.16 選配的外置熱敏打印機(jī)，可打印測試數(shù)據(jù)及已保存測試記錄；打印內(nèi)容可選擇，從而可以節(jié)省打印紙的用量。

3 技術(shù)指標(biāo)

3.1 參考電壓測量

3.1.1 參考電壓輸入范圍：    25V～250V有效值，50Hz/60Hz

3.1.2 參考電壓測量準(zhǔn)確度：     ±（讀數(shù)×5%+0.5V）

3.1.3 電壓諧波測量準(zhǔn)確度：     ±（讀數(shù)×10%）

3.1.4 參考電壓通道輸入電阻：≥1500kΩ

3.2 電流測量

3.2.1 全電流測量范圍：        0～20mA有效值，50Hz/60Hz

3.2.2 準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×5%+5uA）

3.2.3 阻性電流基波測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×5%+5uA）

3.2.4 電流諧波測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%+10uA）

3.2.5 電流通道輸入電阻：≤2Ω

3.3 電場強(qiáng)度測量

3.3.1 電場強(qiáng)度輸入范圍：  30kV/m～300kV/m

3.3.2 電場強(qiáng)度測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）

3.3.3 電場諧波測量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）

3.4 使用條件及外形

3.4.1 工作電源：內(nèi)置鋰電池或外置充電器，充電器輸入100-240VAC，50Hz/60Hz

3.4.2 充電時間：約4小時

3.4.3電池工作時間：主機(jī)8小時，電壓采集器8小時

3.4.4 主機(jī)尺寸:246mm(長)×156mm(寬)×62mm(高)

3.4.5 主機(jī)重量：1.0kg（不含線纜）

3.4.6 電壓采集器尺寸：115mm(長)×120mm(寬)×65mm(高)

3.4.7 電壓采集器重量：0.6kg (不含線纜)

3.4.8 使用溫度：      -10℃～50℃

3.4.9 相對濕度：      ＜90%，不結(jié)露

4 測量及補(bǔ)償原理

4.1 測量原理

本儀器采用如圖1所示的投影法計(jì)算基波及各次諧波的阻性電流。

圖中：

            圖一  投影法

U1   基波參考電壓

Ix1p 基波全電流峰值

Ir1p 基波阻性電流峰值

Ic1p 基波容性電流峰值

Φ   基波全電流超前基波參考電壓的角度

計(jì)算公式：

Ir1p = Ix1p·CosΦ

Ic1p = Ix1p·SinΦ

氧化鋅避雷器全電流既含有氧化鋅避雷器非線性產(chǎn)生的高次諧波，也含有母線電壓諧波產(chǎn)生的高次諧波。與Irp相比Ir1p更加穩(wěn)定真實(shí)；因此建議用Ir1p作為阻性電流指標(biāo)，Φ和Ir1p均能直觀衡量氧化鋅避雷器的性能。

4.2 相間干擾及自動補(bǔ)償原理

在現(xiàn)場三相同時測試一字排列的氧化鋅避雷器時，如圖2所示，由于雜散電容的存在，A、C相電流相位都要向B相偏移，一般偏移角度為2°～4°左右；這將使A相φ減小，阻性電流增大，C相φ增大，阻性電流減小甚至為負(fù)，這種現(xiàn)象稱相間干擾。

解決這一問題的方法是采用自動補(bǔ)償算法，即儀器內(nèi)置的“自動邊補(bǔ)"功能。假設(shè)Ia、Ic無干擾時相位相差為120°，假設(shè)B相對A、C相干擾是相同的；測量出Ic超前Ia的角度Φca，A相補(bǔ)償Φ0a=（Φca-120°）/2，C相補(bǔ)償Φ0c= -（Φca -120°）/2。這種方法實(shí)際上對A、C相阻性電流進(jìn)行了平均，極有可能掩蓋存在的問題。因此建議考核沒有進(jìn)行自動補(bǔ)償?shù)脑紨?shù)據(jù)（即補(bǔ)償角度為0°），并考核其變化趨勢。

5 面板及各部件功能介紹

5.1 主機(jī)面板圖及接口板圖

主機(jī)面板圖及接口板圖如圖3所示。

5.1.1 電流輸入：分為A相、B相、C相三個輸入通道，單相測量時，無論測試A相、B相或者C相電流，都從A相通道輸入。

5.1.2 參考信號輸入：有線測試方式時，使用專用通訊電纜，用于連接電壓采集器；感應(yīng)測試方式時，用于連接感應(yīng)板，輸入感應(yīng)電場信號。

5.1.3 液晶屏：工業(yè)級640×480點(diǎn)陣高亮度彩色液晶屏，顯示操作菜單、測試數(shù)據(jù)、波形等。

5.1.4 按鍵：操作儀器用。 “↑↓"為“上下"鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“←→"為“左右"鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“確認(rèn)"鍵，確認(rèn)當(dāng)前操作；“取消"鍵，放棄當(dāng)前操作。

5.1.5 天線：在使用無線測試方式時，請將配套天線安裝在天線座上，以便于良好的接收無線信號，不安裝天線將大大縮短無線通訊距離。

5.1.6 優(yōu)盤接口：外接優(yōu)盤用，用來存儲測試數(shù)據(jù)，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中，嚴(yán)禁撥出優(yōu)盤。

5.1.7 RS232接口：此接口為外置打印機(jī)接口，用于連接外置打印機(jī)；打印測試結(jié)果，打印內(nèi)容可選擇，不關(guān)心的數(shù)據(jù)無需打印，從而節(jié)約打印用紙。

5.1.8 DC IN：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.1.9 開關(guān)： 儀器電源開關(guān)，在不使用儀器時，請及時關(guān)閉儀器電源，以節(jié)省電池電量。

5.2 電壓采集器前后面板

電壓采集器前后面板如圖4、5所示。

5.2.1 通訊接口：有線測試方式時，使用專用通訊電纜，用于連接儀器主機(jī)參考信號輸入。

5.2.2 天線：在使用無線測試方式時，請將配套天線安裝在天線座上，以便于電壓采集器有效的發(fā)射無線信號；不安裝天線將大大縮短無線通訊距離，時間過長有可能燒毀內(nèi)部無線模塊。

5.2.3 按鍵：操作儀器用。 “↑↓"為“上下"鍵，選擇移動或修改數(shù)據(jù)；“→"為“右"鍵，選擇移動或確認(rèn)操作；長按“→"鍵，進(jìn)入設(shè)置菜單界面。

5.2.4 液晶屏：工業(yè)級128×64點(diǎn)陣OLED液晶屏，顯示操作菜單、測試數(shù)據(jù)。

5.2.5 發(fā)送指示燈：電壓采集器通過無線方式或者有線方式，每發(fā)送一次數(shù)據(jù)指示燈閃爍一次。

5.2.6 充電口：儀器充電器接口，請使用儀器配套專用充電器。

5.2.7 開關(guān)：  電壓采集器電源開關(guān)，在不使用時，請及時關(guān)閉電源，以節(jié)省電池電量。

5.2.8 電壓輸入：參考電壓輸入，分為A相（黃色線）、B相（綠色線）、C相（紅色線）、中性點(diǎn)或地線（黑色線）；選擇參考相別為單相，且無論是A相、B相、C相、AB相、CB相都從A相（黃色線）和黑色線輸入。

注意：如果PT二次側(cè)是B相接地的，A相（黃色線）接PT二次側(cè)A相，黑色線接地，儀器主機(jī)參考相別選擇“A-B"；或者A相（黃色線）接PT二次側(cè)C相，黑色線接地，儀器主機(jī)參考相別選擇“C-B"。

輸入線中串接了120mA自恢復(fù)保險(xiǎn)。

5.2.9 接地柱：在測試過程中，儀器必須可靠接地。在連接其它測試線之前應(yīng)先連接接地線；在測試結(jié)束后，后拆除接地線，以保證人身保障。

柴灣330千伏輸變電工程順利通過國網(wǎng)寧夏經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院初設(shè)外審，其線路為西北第1個330千伏GIL（氣體絕緣金屬封閉輸電線路）線路工程。工程設(shè)計(jì)方案獲得認(rèn)可，為后續(xù)施工圖設(shè)計(jì)、開工建設(shè)掃清關(guān)鍵技術(shù)障礙。

據(jù)悉，該工程是寧夏電網(wǎng)規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目，兼具能源樞紐保障與技術(shù)新示范雙重屬性，是強(qiáng)化寧東能源化工基地電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、助力“雙碳"目標(biāo)落地的重要工程。工程新建330千伏開關(guān)站，配套建設(shè)330千伏線路，并新采用“架空+GIL"混合敷設(shè)模式，兼顧輸電效率與場地建設(shè)條件，適配寧東城鎮(zhèn)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)密集區(qū)域電網(wǎng)建設(shè)要求。

自項(xiàng)目啟動以來，針對“架空+GIL"混合敷設(shè)、既有線路利用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)評審專項(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)反復(fù)論證優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，充分發(fā)揮專業(yè)指導(dǎo)作用，統(tǒng)籌推進(jìn)設(shè)計(jì)評審進(jìn)度，提前與外審專家團(tuán)隊(duì)溝通匯報(bào)主要技術(shù)方案，為此次順利通過外審筑牢了堅(jiān)實(shí)技術(shù)根基。專家組圍繞工程終端場設(shè)置、管廊截面尺寸、線路敷設(shè)工藝、GIL設(shè)備選型合理性、造價(jià)控制、風(fēng)險(xiǎn)防控等方面開展細(xì)致審查，重點(diǎn)對架空和GIL銜接、站址布局優(yōu)化等特色內(nèi)容提出針對性優(yōu)化意見。

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