10kV避雷器漏电报警与定位系统

10kV避雷器漏电报警与定位系统

詹朝源

广东电网有限责任公司潮州饶平供电局   515738

摘要：10kV避雷器漏电报警与定位系统，应用于10kV避雷器的故障检修领域，是一套在10kV避雷器发生漏电时，能够发出警报并进行定位的系统。当避雷器漏电时，避雷器持续产生泄露电流，当线圈中感应出感应电流时，且电流表持续检测到电流超过两小时时，判断杆上避雷器漏电并对漏电避雷器进行定位，便于检修维护工作。

关键词：避雷器；漏电；报警；定位

一、前言

避雷器是架空导线、变压器等重要高压电力设备防止雷击过电流的重要电气保护装置，当雷击时将在线路上产生雷击过电压，该过电压会对电力设备造成危害，也会影响设备绝缘。因此需要用避雷器来将线路中过电压释放入地。而如果因避雷器在运行中由于内部元件老化,引起阻性泄漏电流的增加,即有功损失分量不断加大,简称“漏电”,若不能迅速发现，长期作用的结果是导致阀片老化、避雷器的热漏电[1]。这时工频电流增加，功耗加剧，如果避雷器没有完全损坏，漏电持续增加，增加线路设备的损耗，不利于电网的经济运行，同时也存在人身触电的风险。

一般氧化锌避雷器内部受潮或绝缘性能不良，内部放电，属于隐身故障，难以发现[2-3]。目前当避雷器发生漏电故障时，只能通过夜间目测或者红外测温的方式进行查找[4]，但这种方式既消耗大量人力，又很难找出具体漏电避雷器。而对于10kV用的避雷器，其漏电更难以通过观察发现，更难以处理。在电力系统中，10kV避雷器常用于保护配电变压器不受过电压侵害，从而保证用户供电的可靠性，而10kV避雷器漏电，轻则影响台区线损造成电能的无端损耗，重则引起附近居民的人身事故，该类避雷器的漏电问题需引起重视。

本设计提出一套10kV避雷器漏电报警与定位系统，解决了在无法确认避雷器是否发生漏电故障时，通过系统是否发出警报来判断漏电是否存在，如果10kV避雷器漏电报警与定位系统发出警报，就可以确定漏电避雷器的地点，便于对漏电故障进行修复。

二、硬件设计

10kV避雷器漏电报警与定位系统，是一套在10kV避雷器发生漏电时，能够发出警报并进行定位的系统。在避雷器处于正常状态时，避雷器中没有电流通过，固定在避雷器的线圈中也就没有电流通过，且线圈离10kV线路较远，基本不受线路中产生的磁场的影响，线圈中不会产生感应电流；当线路中产生过电压，避雷器对地放电时，其持续时间不长，最多几秒钟，当避雷器漏电时，避雷器持续产生泄露电流，当线圈中感应出感应电流时，且电流表持续检测到电流超过两小时时，判断杆上避雷器漏电并对漏电避雷器进行定位。10kV避雷器漏电报警与定位系统硬件图如图1：

图1  10kV避雷器漏电报警与定位系统硬件图

如图1：10kV避雷器漏电报警与定位系统硬件图所示，10kV避雷器漏电报警与定位系统包括上位机部分和下位机部分，下位机通过无线通讯方式将漏电的避雷器的所在地点信息发送给上位机。下位机部分包括线圈，电流采集模块，电流表，下位机和LED。其中，线圈用于感应磁场变化产生感应电流，电流采集模块用于采集产生的感应电流，电流表用于检测避雷器接地线上的电流，下位机是该系统的中枢核心用于计算处理整个流程，并在下位机中输入该电杆即杆上避雷器的地点信息，LED用于警示作用；上位机部分包括上位机，蜂鸣器和液晶显示模块，其中上位机用于接收下位机上传的报警信息并处理，蜂鸣器用于发出警报信号，液晶显示屏用于显示漏电避雷器的具体信息。

三、软件设计

10kV避雷器漏电报警与定位系统流程图如图2：

图2  10kV避雷器漏电报警与定位系统流程图

如图2：10kV避雷器漏电报警与定位系统流程图所示，首先电流采集模块采集线圈中产生的感应电流，并将采集的电流值送入下位机中进行处理，判断采集的电流值是否为0，如果采集到的电流值为0，证明避雷器未漏电，电流采集模块继续采集线圈的感应电流值以对避雷器状况进行检测，如果采集到的电流值不为0，启动计时器计时，并持续读取电流表的电流值，当电流表的电流值大于0且持续时间超过2小时，判断该避雷器处于漏电状态，下位机打开LED，用于警示该处有避雷器已漏电，并通过无线通讯把漏电避雷器的所在地点信息发送给上位机。上位机检测是否有接收到下位机发送来的漏电避雷器的所在地点信息，当确认接收到漏电的避雷器的所在地点信息时，上位机启动蜂鸣器进行报警，并用液晶显示模块显示漏电避雷器的所在地点信息。

四、结语

10kV避雷器漏电报警与定位系统，应用于10kV避雷器的故障检修领域，是一套在10kV避雷器发生漏电时，能够发出警报并进行定位的系统。在避雷器处于正常状态时，避雷器中没有电流通过，固定在避雷器的线圈中也就没有电流通过，且线圈离10kV线路较远，基本不受线路中产生的磁场的影响，线圈中不会产生感应电流；当线路中产生过电压，避雷器对地放电时，其持续时间不长，最多几秒钟，当避雷器漏电时，避雷器持续产生泄露电流，当线圈中感应出感应电流时，且电流表持续检测到电流超过两小时时，判断杆上避雷器漏电并对漏电避雷器进行定位。

参考文献：

[1]俞震华.氧化锌避雷器故障分析及性能判断方法[J].电力建设,2010,31(11):89-93.

[2]李庆玲. 氧化锌避雷器运行状况研究[D].兰州理工大学,2008.

[3]刘兵西,毛慧明.金属氧化物避雷器带电检测方法综述[J].高电压技术,2000(03):15-18.DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.2000.03.006.

[4]李庆玲,程济兵,张明智.避雷器的常见故障及红外诊断[J].电瓷避雷器,2007(02):30-33+39.DOI:10.16188/j.isa.1003-8337.2007.02.008.