FH-900C型桿塔接地電阻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1.系統(tǒng)功能

架空輸電線路在運(yùn)行中，由于桿塔接地不良而引發(fā)的雷害事故占線路故障率的比例較高，這主要是由于雷擊桿頂或地線(避雷線)時(shí)，當(dāng)雷電流通過(guò)桿塔接地裝置泄流人地，由于接地電阻偏高，從而產(chǎn)生了較高的反擊過(guò)電壓所致。輸電線路的桿塔接地是線路防雷的主要措施之一，其可靠性對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。桿塔接地電阻是一個(gè)重要數(shù)據(jù)，降低輸電線路桿塔接地電阻，可以提高線路的耐雷水平，減少雷害事故，在桿塔附近降低接觸電壓和跨步電壓，防止人畜觸電事故。

故高壓輸電線路桿塔接地電阻的監(jiān)測(cè)變得尤為重要，我司自主研發(fā)生產(chǎn)的FH-900C型高壓輸電線路桿塔接地電阻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)桿塔接地電阻的分析和無(wú)線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓輸電桿塔接地電阻的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)GSM/CDMA/GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將預(yù)/告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心，提醒線路運(yùn)行負(fù)責(zé)人對(duì)線路運(yùn)行狀況予以關(guān)注并采取相應(yīng)處置措施。

圖1.輸電線路桿塔接地電阻監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)景

1.1產(chǎn)品特點(diǎn)

(1)可直接測(cè)量帶電高壓鐵塔接地電阻，無(wú)需對(duì)待測(cè)物進(jìn)行拆分;

(2)采用太陽(yáng)能+蓄電池供電，體積輕巧，安裝維護(hù)方便;

(3)通信方式靈活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS/4G網(wǎng)絡(luò);

(4)為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，采用防水金屬外殼，適用于各種惡劣的氣候環(huán)境;

(5)系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計(jì)，采用動(dòng)態(tài)電源管理策略以滿足節(jié)電要求;

(6)支持受控采集方式和自動(dòng)采集方式，可通過(guò)后臺(tái)軟件設(shè)置采樣間隔(5分鐘~24小時(shí))、報(bào)警閾值等參數(shù);

(7)配備完善的后臺(tái)軟件，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表、打印、曲線圖繪制等功能，可對(duì)桿塔接地情況進(jìn)

行定性、定量分析;

(8)支持采用手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和報(bào)警接收;

(9)滿足公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置通用技術(shù)規(guī)范》(Q / GDW 242-2010)。

2.技術(shù)參數(shù)

(1)測(cè)量范圍：0～100Ω;

(2)測(cè)量誤差：≤10%;

(3)測(cè)量分辨率：0.1Ω;

(4)工作環(huán)境：溫度：-40℃～+85℃;相對(duì)濕度：≤99%;大氣壓力：550hPa～1060hPa;

(5)防護(hù)等級(jí)：IP65;

(6)功耗：工作功耗：≤5W;待機(jī)功耗≤0.1W;

(7)供電方式：太陽(yáng)能+蓄電池，輸入電壓+12～24V;

(8)電池使用壽命：≥5年，無(wú)外部充電時(shí)可連續(xù)供電30天以上;

(9)重量：≈3Kg(不含安裝金具) ;

(10)適用對(duì)象：10KV~500KV高壓輸電線路

3.系統(tǒng)組成

FH-900C型高壓輸電線路桿塔接地電阻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由硬件和軟件共兩大部分組成。

3.1硬件組成

FH-900C系統(tǒng)硬件部分由監(jiān)控服務(wù)器和監(jiān)測(cè)子站組成。其中監(jiān)測(cè)子站又由監(jiān)測(cè)子站主機(jī)、接地電阻采集單元、太

陽(yáng)能電池板組成。監(jiān)控服務(wù)器機(jī)可為各省公司配備的服務(wù)器，也可為用戶自行配備的普通計(jì)算機(jī)。

圖2.FH-900C系統(tǒng)組成示意圖

3.1.1監(jiān)測(cè)子站

監(jiān)測(cè)子站內(nèi)置控制板、接地電阻數(shù)據(jù)采集電路、GSM/CDMA/GPRS或4G網(wǎng)絡(luò)通信模塊、充電管理電路、蓄電池等，該設(shè)備具備以下功能：

(1)通過(guò)桿塔接地電阻采集單元獲取接地電阻數(shù)據(jù);

(2)主動(dòng)按設(shè)定周期主動(dòng)上傳監(jiān)測(cè)桿塔接地電阻數(shù)據(jù);

(3)實(shí)時(shí)響應(yīng)服務(wù)器指令，上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和一定范圍內(nèi)的歷史數(shù)據(jù);

(4)具有休眠、喚醒功能，以節(jié)省電源。休眠期間支持短信;

(5)具有失電數(shù)據(jù)保護(hù)功能;

(6)具有故障自診斷及自恢復(fù)功能;

(7)支持報(bào)警及報(bào)警閾值設(shè)定;

(8)支持遠(yuǎn)程復(fù)位;

(9)支持聯(lián)網(wǎng)參數(shù)設(shè)定(更改及查詢服務(wù)器IP、端口);

(10)支持密碼設(shè)定、子站編號(hào)設(shè)定;

(11)支持校時(shí)及時(shí)間查詢;

(12)支持對(duì)設(shè)備供電電壓的監(jiān)測(cè)功能。

圖3.監(jiān)測(cè)子站主機(jī)

3.1.2桿塔接地電阻采集原理

接地電阻的測(cè)量方法可分為：電壓電流表法、比率計(jì)法和電橋法。本裝置采用通過(guò)CT線圈向接地回路注入電流的方法來(lái)測(cè)量接地電阻，從原理上來(lái)講屬于電壓電流表法。高壓輸電鐵塔一般采用角鋼構(gòu)件組裝而成，整個(gè)鐵塔主要由塔頭、塔身和塔腿三大部分組成。

圖4.鐵塔接地引線示意圖

圖5.桿塔接地電阻采集單元

3.1.3監(jiān)控服務(wù)器

監(jiān)控服務(wù)器為部署在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)，運(yùn)行監(jiān)控軟件，通過(guò)訪問(wèn)Internet得到數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心對(duì)桿塔接地電阻參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示、統(tǒng)計(jì)報(bào)表并進(jìn)行分析，完成桿塔接地電阻參數(shù)的預(yù)警功能。

監(jiān)控軟件可采用國(guó)網(wǎng)或南網(wǎng)統(tǒng)一開發(fā)的軟件，也可采購(gòu)我公司開發(fā)的《FH-9000高壓輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》程序，其主要功能如下：

(1)具有實(shí)時(shí)、定時(shí)自動(dòng)接收監(jiān)控子站采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)功能;

(2)具有遠(yuǎn)程設(shè)置數(shù)據(jù)采集密度功能;

(3)具有自動(dòng)采集時(shí)間，并能向監(jiān)控子站發(fā)送對(duì)時(shí)命令功能;

(4)具有終端設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能;

(5)具備報(bào)警提示功能;多種報(bào)警方式，報(bào)警信息發(fā)送到相關(guān)人員手機(jī)上(多部手機(jī));

(6)報(bào)警提示信息將提供報(bào)警測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確地理位置、測(cè)點(diǎn)名稱以及本次報(bào)警的詳細(xì)時(shí)間，同時(shí)在平面圖上測(cè)點(diǎn)所在位置變成紅色;

(7)具有設(shè)備管理功能和存儲(chǔ)服務(wù)功能;

(8)本系統(tǒng)軟件平臺(tái)能夠同時(shí)在B/S及C/S方式下工作;

(9)多方式遠(yuǎn)程監(jiān)控：遠(yuǎn)程WEB、客戶端系統(tǒng)控制;

(10)對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和輸出，根據(jù)需要選擇不同的測(cè)點(diǎn)、不同的時(shí)間段，將數(shù)據(jù)以各種報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖、曲線等方式顯示出來(lái);

(11)可根據(jù)其歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)可作出趨勢(shì)圖;

(12)具有無(wú)限擴(kuò)展功能;

(13)各地市局的監(jiān)控中心與省公司監(jiān)控中心采用有線方式組網(wǎng)，省公司監(jiān)控中心可以直接調(diào)用各地市局監(jiān)控中心監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，了解桿塔接地電阻的情況;

(14)提供對(duì)外數(shù)據(jù)接口，可以與其它MIS系統(tǒng)互聯(lián);

3.2軟件組成

其運(yùn)行界面如圖所示：