基于物聯網信息上傳的智能型EGLA

張逸凡，劉湘衡，楊愛華

（1.常熟市供電公司，江蘇 常熟 215500；2.南京紫峰電力設備有限公司，江蘇 南京210038 ）

1 智能型EGLA工作原理

基于物聯網信息上傳的智能型EGLA 是根據電磁式機械計數器觸發原理，采用物聯網技術上傳到監測終端，實時掌握雷擊情況，針對性防雷。

傳統的變電站和輸電線路的避雷器監測多采用專用電磁式機械計數器進行雷擊計數。完成計數，如圖1 所示。該種電磁式機械計數器和避雷器一起安裝，設備維護、巡檢工作量大，費時費力，電磁式機械計數器有輕微振動也會跳動，指示不準確。工作效率低、設備檢測精準度也低。

圖1 JS－8型動作計數器電路圖

如圖2 所示，基于物聯網信息上傳的智能型EGLA 是在避雷器上安裝帶放電計數上傳和故障報警功能擊故障信號處理系統，當避雷器遭雷擊動作后，雷擊信號采集裝置采集到雷擊信號，雷擊信號觸發通信設備無線遠程傳輸裝置及時反饋雷擊信息，進而實現動態掌握地區的雷擊次數和雷擊地點，通過大數據掌握雷擊的覆蓋范圍和頻率，靶向精準防治雷害。確保配電線路設備的安全運行，增強配電網的安全可靠性，提高工作效率。

圖2 基于物聯網信息上傳的智能型EGLA的結構示意圖

2 智能型EGLA方案設計

基于物聯網信息上傳的智能型EGLA 是在避雷器上安裝帶遠程故障報警裝置、放電計數觸發裝置，物聯網信息上傳裝置，記錄該地區的雷擊次數，通過大數據掌握雷擊的覆蓋范圍和頻率，及時反饋故障信息，以便有針對性的措施精準防治雷害。如圖3所示，基于物聯網信息上傳的智能型EGLA最關鍵的是帶遠程故障報警裝置、放電計數觸發裝置，物聯網信息上傳裝置3個裝置。

圖3 基于物聯網信息上傳的智能型EGLA信號轉換處理裝置的示意圖

首先帶遠程故障報警裝置。遠程故障報警裝置包括殼體、太陽能電池板、太陽能供電電路模塊、電池充電電路模塊、充電電池、故障信息采集模塊、GSM/GPRS 通信模塊；其中，太陽能電池板的電源輸出端與太陽能供電電路模塊的電源輸入端連接；太陽能供電電路模塊的電源輸出端與電池充電電路模塊的電源輸入端連接，電池充電電路模塊的電源輸出端與充電電池連接；充電電池與GSM/GPRS通信模塊的電源輸入端連接；故障信息采集模塊的信號輸出端與GSM/GPRS 通信模塊的信號輸入端連接。通過充電電池與GSM/GPRS通信模塊的電源輸入端連接，實現電池對GSM/GPRS 通信模塊的供電；通信故障信息采集模塊的信號輸出端與GSM/GPRS 通信模塊的信號輸入端連接，使GSM/GPRS通信模塊能夠接收故障信號，故障信息采集模塊的信號輸入端與故障信號觸發裝置的信號輸出端連接。遠程故障報警裝置殼體上設有透明密封蓋，以便于太陽能電池板吸收光能。故障信號觸發裝置為GPS-23 常閉型磁控開關，通過磁控方式觸發故障信號，當避雷器故障、脫離器動作時會引起磁控開關發生位移，故障信號觸發裝置就會通過故障信息采集模塊給GSM/GPRS 通信模塊發出信號，觸發GSM/GPRS 通信模塊工作；通過網絡將故障信號和故障位置反饋給工作人員。

其次是放電計數觸發裝置。放電計數觸發裝置與避雷器本體串聯在電路中，當雷電電流經引流導線進入放電計數觸發裝置時，一部分電流經接地導線流入大地，另一部分電流則給放電計數觸發裝置中的電容充電，當雷電電流過去之后，電容中存儲的電能對計數器放電，使其完成計數動作，通過記錄計數動作的次數，間接完成對雷擊次數的統計。放電計數觸發裝置通過采集流經計數觸發裝置的電流來判斷過電壓保護器是否有放電動作，當有放電電流流過放電計數觸發裝置時，放電計數觸發裝置會輸出一個高電平信號，通過計數觸發信號線將此高電平信號傳給遠程故障報警裝置，觸發遠程故障報警裝置工作，實現放電次數的計數上傳功能。

3 運用情況

基于物聯網信息上傳的智能型EGLA，運行狀況可以通過App 雷電監測終端進行采集數據的配電監測分析系統，可以查看避雷器發生的桿塔信息，雷擊時間和次數等信息，進而針對性防治雷害。

如圖4 和表1 所示，基于物聯網信息上傳的智能型EGLA 近期在江蘇一供電公司兩條線路掛網，10 kV山橋線和10 kV東崗線共計加裝了45組帶信息上傳的避雷器（過電壓保護器），在3個月內，避雷器成功在東崗線釋放過電壓341次，在山橋線釋放過電壓549 次，并成功記錄且將數據上傳平臺進行顯示。從數據的分布情況來看，可分析出東崗線30#A相、B相、33#B相和25#B相產生過電壓的情況比較頻繁，山橋線22#B相、C相和33#B相等線路產生過電壓保護也比較頻繁。往常的過電壓保護器只能釋放過電壓保護線路，但是無法判斷出線路過電壓發生的時間及位置，無法分析線路運行情況。而使用了基于物聯網信息上傳的智能型EGLA 之后，可平臺觀察數據進行分析，并針對情況因地制宜，適當地調整過電壓保護器的安裝密度，以改善線路穩定性。以前人們習慣認為是線路B相最高點容易遭受雷擊，但實際運行中并不是都在B 相發生雷擊，也有發生在A 相或C 相的，且并不是一相遭受雷擊，其余兩相也應該有所反應，甚至有的C 相已經經歷了十幾次雷擊，而其他兩相都沒有反應，對線路防雷提出了更加科學的依據。

表1 山橋線基于物聯網信息上傳的智能型EGLA雷擊信息表

圖4 基于物聯網信息上傳的智能型EGLA實時監視圖

4 結束語

傳統的帶外串聯間隙金屬氧化物避雷器（EG‐LA）帶電磁式機械計數器截斷雷擊閃絡引起的工頻續流，故障標識脫離器、電磁式機械計數器，當出現故障時，運維工作量大，時間長；另外電磁式機械計數器指針有輕微振動也會跳動，進而指示不準確，基于物聯網信息上傳的智能型EGLA 克服了傳統產品的缺陷。具有如下特點：

通過放電計數觸發裝置記錄地區的雷擊次數，掌握雷擊的覆蓋范圍，方便工作人員監控避雷器的工作狀態，確保輸電線設備的正常工作；避雷器遭雷擊損壞后，可通過遠程故障報警裝置及時反饋故障信號給工作人員，傳回準確地理位置方便及時進行檢修，解決偏遠地區巡查線路困難等問題；進一步增強避雷器的安全可靠性，提高工作效率。

基于物聯網信息上傳的智能型EGLA 統計雷擊計數上傳裝置，可以減少工作人員的巡線頻次，提高工作效率，并且便于數據保存和處理，最終實現實時、準確的雷擊警示，保證快速、高效率地檢修與維護設備。通過大數據主動向工作人員進行推送，并根據對雷擊地區的統計，進行針對性防雷。