無線避雷器傳感器

概述

金屬氧化物避雷器（簡稱 MOA）因其*的保護(hù)性能、閥片以及制造工藝質(zhì)量的成熟， 已在電力系統(tǒng)中得到廣泛的使用。為了滿足現(xiàn)代電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的要求，充分利用現(xiàn)代無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)對(duì)站內(nèi)避雷器進(jìn)行無線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)對(duì) MOA 運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)無線集中監(jiān)測(cè)，便于對(duì)站內(nèi)避雷器等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)無線泛在物聯(lián)監(jiān)測(cè)。

系統(tǒng)架構(gòu)

無線避雷器傳感器結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖 1 基于電力物聯(lián)網(wǎng)的避雷器無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

該系統(tǒng)配置了具有泛在物聯(lián)功能的避雷器無線智能狀態(tài)傳感器、匯集節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)以及光纖等通訊線路組成。其中的避雷器用無線智能狀態(tài)感知傳感器，根據(jù)泛在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)要求，采用 LoRa 無線通訊模式進(jìn)行自組無線局域網(wǎng)，滿足《電力設(shè)備傳感器微功率無線接入網(wǎng)通信協(xié)議》，并通過了互聯(lián)互通測(cè)試，可以直接應(yīng)用到泛在物聯(lián)網(wǎng)的避雷器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。

此外，該電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還具有開放的特性，可以將站內(nèi)其它能夠滿足物聯(lián)接入標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備方便接入，實(shí)現(xiàn)全站的泛在物聯(lián)智能感知和全面監(jiān)測(cè)。

該系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備是基于 LoRa 無線通訊技術(shù)的避雷器用智能傳感器，其最大特點(diǎn)是能夠在無需任何外部電源的情況下滿足泛在物聯(lián)網(wǎng)對(duì)避雷器狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要求，提供對(duì)避雷器運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線無源無線監(jiān)測(cè)和就地顯示功能。該智能傳感器充分利用避雷器的泄露電流提供能源，*避免了采用電池或者外部供電方式引起的使用上的維護(hù)問題。此外，該無線智能監(jiān)測(cè)器能夠自動(dòng)記錄并存儲(chǔ)避雷器初始運(yùn)行時(shí)的持續(xù)電流，不丟失，采用縱向?qū)Ρ确▽?shí)現(xiàn)對(duì)避雷器運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。就地顯示部分采用大屏幕液晶顯示器同時(shí)顯示初始持續(xù)電流、當(dāng)前持續(xù)電流和當(dāng)前動(dòng)作總次數(shù)，便于遠(yuǎn)距離觀測(cè)，其外形尺寸和及安裝方式與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)器兼容，無線傳輸部分符合國網(wǎng)《電力設(shè)備傳感器微功率無線接入網(wǎng)通信協(xié)議》要求，現(xiàn)場(chǎng)無需任何改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)避雷器在線監(jiān)測(cè)器直接升級(jí)替換為泛在物聯(lián)網(wǎng)無線智能傳感器，既兼容了傳統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)器全部功能，又滿足了泛在物聯(lián)網(wǎng)無線監(jiān)測(cè)的要求。

技術(shù)參數(shù)

3.1 避雷器持續(xù)電流測(cè)量部分特性參數(shù)

     電壓等級(jí)：35kV~500kV

     額定電流： 20mA

     測(cè)量量程： 0.1~10mA
     測(cè)量精度： ≤ 2%
     工作電流： ＞ 0.1mA

3.2 避雷器動(dòng)作監(jiān)測(cè)部分特性參數(shù)

     上限動(dòng)作電流（ 8/20μS）： 20 kA（ 峰值）

     下限動(dòng)作電流（ 8/20μS）： 50 A（ 峰值）

     方波電流（ 2mS）： 1500A（ 峰值）

     大電流（ 4/10μS）： 100kA（ 峰值）

     標(biāo)稱電流： 20kA

3.3 無線遠(yuǎn)傳部分特性參數(shù)

無線通訊： LORA 調(diào)

     通訊距離： ＜ 1000m（ 空曠條件下）

     發(fā)射功率： ≤ 100mW

     載波頻率： 2400~2483.5MHz

     空中速率： 2.4kbps

     發(fā)送周期： 5min

     傳送內(nèi)容： 全電流、動(dòng)作次數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、初始運(yùn)行電流

外型尺寸