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 一、前言 
　　近年来，金属氧化物（MOA）无间隙避雷器具有优越的保护特性，通流容量大，内部结构简单，自身重量轻，维护少等优点，因此在电力系统中获得了广泛的运用。 
 
　　MOA避雷器性能的好坏直接影响电力系统安全运行，因MOA避雷器长期在工频高电压的作用下，会逐渐老化，而靠一年一次预试来发现MOA避雷器的老化是不够的，即使在预试中合格的MOA避雷器，在运行中可能发生击穿损坏，保护特性下降，则将会产生极其严重的后果，为保障MOA避雷器安全运行，必须对MOA避雷器进行严格监测。 
 
　　目前监测MOA避雷器的方法采用避雷器用监测器实现在线监测，它的工作原理在正常的运行电压下，通过避雷器的漏电流的变化由电流表测得，当流过强大的动作电流时将从漏电流测量回路中被转到计数器回路，计数器的动作利用通过动作电流的能量来实现记录动作的次数。装有避雷器用监测器后，导则规定每天抄表一次，除记录漏电流外，还应记录时间、运行电压、环境温度、气候状况等参数，进行监督和管理。这些方法都必须依靠大量人力来完成，而且有一定的局限性，难免疏忽大意，在人工巡查还有一个时效性差的弊端，往往不能及时发现隐患。如不及时发现，就成为事故的苗头和隐患。 
 
　　最近几年来为了解决远传的问题，推出了一种在线监测MOA避雷器远传系统，其工作原理将避雷器用监测器测得的全电流（漏电流）变换成光脉冲信号，由光纤进行光传输再由光电变换器变换成485总线，实线远传功能，它的工作过程是MOA避雷器的全电流对电容器充电，电容器的二端电压逐步上升与时基芯片的比较端进行比较当电容器二端的电压大于比较端比较电压时，时基芯片的输出端由高电平变为低电平或低电平变为高电平，经驱动级点亮发光二极管同时对电容器放电形成一个压频变换电路，实现无源信号变换光纤传输的一种理想的电路。这种方法确实解决了数据远传的问题，但在实用过程中存在不少问题，有的安装不到半年就无法正常工作。○1在压频电路中电容器的电容值很不稳定受环境温度的变化随之变化，经测试，环境温度在5度以下或30度以上时检测电流显示值及远传信号很不稳定，环境温度在零下的时检测电流显示值及远传就无法工作，压频电路中的光二极管启始电流离散性很大，造成测量结果与远传信号的不稳定；○2光纤容易受外界因素影响，如：风吹动造成光纤接头的光束偏离原位导致系统时好时坏；光纤的外皮不能抵抗紫外线长期在阳光中的照射，光纤的的外皮老化局部出现裂点后接收外界光造成传输不正常。○3监测器上的光接口漏水比较严重及光电转换器同样存在密封不良，达不到防水等级要求。 
 
　　通过上面的介绍，对MOA避雷器的监测必须采用一种“在线、实时、远传、智能、可靠”的监测方式，但目前常用的监测方式都不能有效、可靠的实现数据的传输。对无人值班变电站综合自动化系统和变电站运行管理系统均不能很好支持。

二、系统概述 
　　
　　随着电力企业的技术进步，110kV变电站已大量实现无人值班，220kV变电站的无人值班也已进入实施阶段。采用技术手段，实现让无人值班变电站的监测中心的值班人员对变电站内设备的运行状态能有效地进行状态监测。 
　
　　BLQ－1型MOA避雷器状态监测管理系统（以下简称本系统），是我公司针对电力系统无人值班变电站（所）的需要而研发的高科技新产品。 
　
　　本系统主要用于实时监测高压交流无间隙MOA避雷器在运行电压下的全电流（漏电流）、放电动作的日期、时间及放电动作累计次数，电流检测采用单匝一次穿芯电流传感器，实现全隔离的取样方式，先进的微处理器技术以及独有的瞬态参数测试技术进行线性化处理与计算，将测量结果用总线进行数字传输：本系统具有极高的可靠性和安全性及相对低廉的价格，使得本系统可以安装到每组MOA避雷器进行实时检测，实现集中监测，无须运行人员每日到现场进行烦琐的抄录MOA避雷器的运行状况，做到准确及时掌握运行设备的健康状况，由监测中心的后台计算机管理系统，将多座变电站（所）的集中监测单元的数据接收并转送计算机串口读取数据，并指定固定IP后台管理系统、通过B∕S模式网络共享，相关人员可通过局域网进行数据的查看分析，并可修改报警阀值、若某组超出设定报警阀值，则自动声光报警，自动弹出该组避雷器的信息，进入预警，使运行人员及时掌握并提前处理事故隐患，保障电力电网安全供电。

三、系统特点 

1．本系统的开发根据电生[2004]338号《氧化锌避雷器在线监测和带电测试技术规定》进行开发。 
2．本系统的电流检测应用非接触式测量，实现全隔离的取样方式，有效地保障人身安全和设备安全。 
3．本系统应用全数字通信技术，将测量结果用总线进行数字传输实现在线实时远传功能。 
4．本系统的电流变送器的安装、不需要拆除已装监测器，可同时运行。 
5．本系统的监测器和电流变送器采用户外结构设计，可适用于室内外的应用。 
6  本系统为三级报警，可由用户在报警范围内任选值设置。 
7．本系统在运行中突然失电时、能保存失电前的各项参数。 
8．本系统采用先进的微处理器技术以及独有的瞬态参数测试技术进行线性化处理与计算。 
9．本系统对干扰问题作了充分的考虑，能满足在变电站中强电磁场干扰环境下正常使用的要求。

四、系统架构 
　　
　　本系统由三个单元组成：本地检测单元、集中监测显示单元和后台软件单元。 本地检测单元实时测量现场各项参数，并将测量数据通过RS485上传集中监测显示单元，集中监测显示单元将采集的数据进行集中整理，将整理后的数据上传至后台软件单元进行数据分析、管理。 
　
　　本地检测单元采用避雷器用监测器（JCQ6型），A、B、C三相各装一只，数据变换器采集三相避雷器用监测器的检测数据， 经数据变换器处理再通过RS485总线传送至集中监测显示单元； 
　
　　集中监测显示单元根据用户及现场环境的不同，采用了两种不同的结构，○1机柜式（BLQ-11）集中监测机，采用19寸1.5U机箱，深度为300mm； ○2机柜式（BLQ-12）集中监测显示机，采用19寸3U机箱，深度为300mm。 
　
　　后台软件单元主要由硬件平台和软件平台两个部分组成，硬件平台包括服务器、显示器及网络交换机等；软件平台主要是指后台中心管理软件，后台中心管理软件基于Windows平台，又分为监测分析和数据管理两个部分，其中系统监测和分析部分采用面向对象编程技术进行设计，软件结构简单、界面友好。 
　
案例： 

　　采用避雷器用监测器（JCQ6）进行测量， A、B、C三相各装1只，数据变换器采集三相避雷器用监测器（JCQ6）的测量数据，集中监测显示单元采用机柜式集中监测显示机（BLQ-12），1只集中监测显示机可采集２0只数据变换器的数据，集中监测显示机可与后台管理软件组网，实现一对一上传方式，与后台管理软件组网实现数据远传。

各组件功能及技术指标： 

（１）避雷器用监测器（JCQ6） 
避雷器用监测器采用圆形不锈钢外壳，密封性能好，彩色刻度表面，计数器面板大，可以将外瓷套表面的污秽电流与避雷器泄漏电流分离出来并对污秽电流进行表征。 
　
工作原理：在正常的运行电压下，流过避雷器用监测器的泄漏电流的变化由监测器中电流表检测，当避雷器用监测器流过强大的动作电流时、将从泄漏电流测量回路被转移到计数器回路，电流表受到保护，计数器部分则利用通过的雷电流的能量，来实现记录动作的次数。在一次穿入一只电流互感器进行同步检测实现信号传输功能。 
  
◇全电流测量范围：0～5 mA /有效值，测量误差±3﹪ 
◇记录放电动作累计次数:0～99次     正确率: 100% 
◇放电动作计数响应值:  4/8μS ≥50A(峰值) 
◇适用环境：温度－25℃～65℃，不结露的最大相对湿度95％ 
◇适用电压：A：330kV～700kV、B：110kV～220kV、C：35kV以下

（２）数据变换器 

　　数据变换器可采集三路避雷器用监测器或电流传感器的模拟信号，再通过A/D转换、线性补偿，将三相数据通过485总线进行数传。

◇供电电源：DC24V 
◇通信接口：1路RS485 
◇通信协议：改进型Modbus 
◇适用环境：温度－25℃～65℃，不结露的最大相对湿度95％ 
◇外型尺寸：长*宽*高，113*89*55mm

（３）集中监测显示机 

　　集中监测显示机（见实物图），为19寸3U标准机箱（BLQ-12），深度为300mm，此机型适用于网络系统。 
集中监测显示机采用先进的电子技术，包括通信单元、CPU主控单元、液晶显示单元、键盘操作单元等，能准确无误地接收来自各路电流变送器、数据变换器或数据采集器传送过来的数据，进行整理，并对各路电流变送器、数据变换器或数据采集器进行管理、调配，判断现场数据是否超出设定报警阀值，超出则进行报警输出动作，液晶显示现场参数、报警历史数据、上次报警时间，并可通过键盘、液晶联合作业进行时间设置、报警阀值设置等，操作界面简单、友好，方便工作人员操作，还预留系统检修通信接口以及与PC机进行远程通信接口。工作电源为AC/DC220V±20%，报警接点为无源接点：2A/220VAC。 

（４）后台软件单元 
后台管理又分为硬件平台和软件平台。硬件平台包括网络通讯设备、服务器、客户机等。软件平台包括采集系统、列表系统、配置系统以及组态系统。 
　
1硬件平台简介 
服务器是整个系统的核心，基本任务是数据的维护和数据的处理；客户机负责提供用户界面，如图形、表格、曲线、声音、动图等。 
　
2软件平台简介 
配置系统对整个监测管理系统进行选配，选定需监测的项目，即子系统的组合；采集系统主要功能在于实时采集集中监测单元的数据、包括模拟量、开关量、状态量、控制量等；列表系统负责将所有子系统数据整理成表格的形式，包括实时数据、历史数据，可与打印机联机进行汇编打印；组态系统包括当地地图、主接线、设备工况、实时检测数据曲线与历史数据曲线等界面，直观的描述现场环境状态及高压设备运行状态。 

五、注意事项 

1、对系统进行操作前，请仔细阅读系统操作说明书，并严格按照说明书进行操作。 

2、设备安装后经现场调试才可投入使用，一旦投入使用请勿擅自拆卸任一设备，由此造成系统不能正常工作不属“三包”之列。