采集数据的准确性,是电力设备在线监测生命力的根基所在。没有准确、可靠的原始数据,一切算法、构架、概念都是空中楼阁。
氧化锌避雷器是电力系统中防止过电压的重要设备,也是目前在线监测部署比较广泛的领域。氧化锌避雷器在线监测装置,一般是在氧化锌避雷器接地引下线上穿心安装电流互感器,从而获得运行电压下氧化锌避雷器的泄漏电流全电流,再计算得到阻性电流。在线监测装置通过对泄漏电流全电流和阻性电流的计算和监视,来实现对氧化锌避雷器老化、受潮等问题的监测和判断。
氧化锌避雷器在线监测装置原理上非常明确,安装数量也很多,但实际运行中却没有明显的效果。究其原因,就是原始数据的准确性存在问题。根据文献统计数字,某区域安装氧化锌避雷器在线监测装置中,运行异常的占比高达 56.3%,其中数据异常的为70%。如此多的异常数据,在线监测装置的运行效果可想而知。
影响氧化锌避雷器运行电压下泄漏电流数据测量准确性的因素很多,比如温度、相间杂散电容等等,但这些因素一般可以通过后期的数据处理通过算法得以补偿和校正。但目前的氧化锌避雷器的结构、安装方式和与在线监测装置的配合上存在不足,使得测量数据的准确性无法得到保证。氧化锌避雷器的结构和安装方式如图1所示。在线监测装置的电流互感器穿心安装在接地引下线的位置。这种安装方式,使得测量数据受底座绝缘和避雷器外表面污秽情况的影响。如果底座绝缘降低,测量得到的泄漏电流全电流会比实际偏小。外绝缘的污秽电流,会使测量得到的泄露电流全电流比实际偏大,特别是外绝缘污秽严重且叠加高湿度的条件下这种影响会非常大。
为了解决这一问题。我们提出一种内置电流互感器的氧化锌避雷器。其结构和安装方式如图2所示。这种氧化锌避雷器在结构上进行了一个改变,在避雷器内部阀芯外侧、外绝缘的内侧布置了一个电流互感器。电流互感器布置在避雷器底部,金属外壳连接下法兰,保证在地电位工作。氧化锌避雷器阀芯穿心通过电流互感器,使得电流互感器能够准确地测量氧化锌避雷器运行电压下泄露电流的全电流,氧化锌避雷器在线监测装置直接采集电流互感器输出的信号。这种结构和安装方式,确保了测量结果不受底座绝缘和外绝缘污秽情况影响。同时还简化了安装形式(不需要绝缘底座),提高了运行的安全性和可靠性。
当下,电力设备在线监测又到了一个快速发展的起跑阶段,各种更新潮的概念、技术层出不穷。我们应该更关注数据采集的问题,让准确的数据支撑好整个系统的稳定运行、支撑起整个行业的健康发展。