隨著電力系統(tǒng)智能化建設的不斷推進，智能變電站已逐漸成為新型電力系統(tǒng)的核心樞紐，實現(xiàn)了從數(shù)字化監(jiān)測到智能化決策的全面升級。然而，鑒于設備集成度提升與戶外部署規(guī)模擴大，雷擊事故對智能變電站的安全威脅日益凸顯，高頻電磁脈沖不但會損壞電子式互感器，甚至會引發(fā)站控層服務器宕機，一方面威脅一次設備的安全運行，另一方面還可能造成數(shù)據(jù)鏈路故障，使整個智能站防御體系面臨失效風險。

在此背景下，針對智能變電站安全防護需求的避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)就此誕生，搭建起“實時感知——智能診斷——預測維護”的技術(shù)閉環(huán)，重塑防雷保護體系，成為智能變電站不可或缺的基礎設施。

?一、避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)定位?

避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)是針對智能變電站和無人值守場景設計的專業(yè)化監(jiān)測裝置，其核心功能在于實時追蹤金屬氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流及雷擊動作次數(shù)。該系統(tǒng)基于Q/GDW 534-2010等國家電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范開發(fā)，采用分層分布式架構(gòu)，融合零磁通穿心式互感器、動態(tài)相量補償算法和數(shù)字濾波技術(shù)，實現(xiàn)微安級電流精度（±1%）與抗電磁干擾能力，滿足IEC255-22系列標準對電磁兼容性的嚴苛要求。?

二、避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的工程應用原理?

系統(tǒng)采用“就地測量——數(shù)字傳輸——集中分析”的?分層分布式監(jiān)測架構(gòu)，其傳感層使用單匝穿心式電流傳感器，能夠直接耦合避雷器接地線，實現(xiàn)全隔離微安級電流采集（精度±1%），避免傳統(tǒng)CT磁飽和問題；?傳輸層?通過RS485總線或無線通信（支持Modbus_RTU協(xié)議）將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測單元，符合智能變電站IEC61850規(guī)約轉(zhuǎn)換需求；?分析層?后臺系統(tǒng)通過動態(tài)相量補償算法分離阻性電流分量，結(jié)合閾值比較（默認1000μA）實現(xiàn)早期缺陷預警。

值得一提的是，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)?帶電安裝與狀態(tài)診斷?，所采用的非接觸式安裝設計，可在避雷器運行時部署，顯著減少停電損失。而專家系統(tǒng)則可通過分析泄漏電流趨勢（如持續(xù)增長的阻性電流）判斷瓷套污穢、內(nèi)部受潮等隱患，較傳統(tǒng)紅外檢測提前3—6個月發(fā)現(xiàn)異常。

避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的戶外型設備可在-25℃~70℃環(huán)境下穩(wěn)定運行（MTBF＞3萬小時），滿足高寒、濕熱等極端環(huán)境需求，其模塊化設計更支持光伏電站、風電場等新能源場景的直流側(cè)避雷器監(jiān)測改造。?

三、避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)與智能變電站的****融合邏輯

智能變電站作為當下新型電力系統(tǒng)的核心樞紐，其“三層兩網(wǎng)”的架構(gòu)特點（三層即站控層、間隔層、過程層；兩網(wǎng)即站控層網(wǎng)絡、過程層網(wǎng)絡）為避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了天然的數(shù)字化基礎。

首先，避雷器監(jiān)測裝置通過RS485或光纖以太網(wǎng)直接接入合并單元，實現(xiàn)泄漏電流、雷擊次數(shù)的就地數(shù)字化采集，滿足IEC61850-9-2采樣值（SV）傳輸規(guī)范，實現(xiàn)?過程層的直采直跳。

其次，監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)邊緣計算裝置（如智能終端）預處理后，通過MMS報文上傳至站控層，與SCADA系統(tǒng)聯(lián)動實現(xiàn)閾值預警，達成?間隔層的智能分析。

再次，?數(shù)據(jù)最終匯聚至變電站統(tǒng)一狀態(tài)監(jiān)測平臺，與變壓器、GIS等設備數(shù)據(jù)協(xié)同分析，形成設備健康度綜合評估模型，實現(xiàn)?站控層平臺的網(wǎng)絡集成。

這種分層分布式架構(gòu)，既符合Q/GDW 534-2010對在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求，又規(guī)避了傳統(tǒng)模擬信號傳輸?shù)乃p問題。

結(jié)語?

避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)通過將模擬量監(jiān)測轉(zhuǎn)化為數(shù)字化診斷，實現(xiàn)了從“定期巡檢”到“狀態(tài)預判”的運維升級。其技術(shù)體系不僅契合電網(wǎng)智能化轉(zhuǎn)型需求，更為光伏、風電等新能源場站的防雷保護提供了標準化解決方案，成為當下智能電網(wǎng)的“隱形哨兵”。

審核編輯 黃宇