避雷器在线监测 无线数传版（蓝牙）BLQ-WX

一 、前言

近年来，为减少山区输电线路雷击过电压而造成断路器动作，高电压等级输电线路避雷器发挥了巨大的作用，得到了广泛的应用，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，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避雷器进行严格的监测。

目前，监测MOA避雷器方法采用避雷器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。然而由于山区线路地处偏远，并且避雷器监测器均安装在杆塔高处，避雷器参数抄表和检修工作难度较大。现有的方法是采用定期轮换避雷器，并在每年一次的标准检修中上杆塔检查，清扫避雷器及接地装置。该方法避雷器更换费用高、工作劳动强度大、且需申请停电工期长，不利于输电线路的经济和稳定运行。因此，必须采用一种“在线、实时、远传、智能、可靠”的监测方式。

二 、系统概述

无线数传版避雷器在线监测系统（以下简称本系统），是我公司针对电力系统的需要而研发的高科技新产品。本系统的电流检测采用单匝穿芯电流传感器，实现全隔离无残压的取样方式，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，将测量结果通过Lora数传模块进行远距离数字传输：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，可以有效地提高线路避雷器的巡视效率、减轻巡视人员的劳动强度。做到准确及时掌握运行设备的健康状况，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、标准和规范

DLT5149-2001     220-500kV变电所计算机监控系统设计技术规程

JB/T10492-2004    交流金属氧化物避雷器用监测器子 

JB2440-91         避雷器用放电记数

Q/GDW 393-2009   110（66）kV～220kV智能变电站设计规范

四 、系统特点

1．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．非接触式测量原理：本系统的电流检测应用非接触式测量，实现全隔离无残压的取样方式，对避雷器工作不产生任何影响，有效地保障人身安全和设备安全。

3．设备不需要改造：本系统的安装不需拆除已装监测器，可同时运行。

4．户外结构，无渗漏：电流变送器采用铝合金外壳防水设计，适用于室内外的应用。

5．有效的抗干扰措施：系统对干扰问题作了充分的考虑，在硬件电路和软件设计上分别采用了多种有效的抗干扰处理方法，保证了系统的稳定工作，以及测量数据的稳定性，能满足在强电磁场干扰环境下正常使用的要求。

6．精密补偿，线性处理：本系统采用最先进的设计手段，对检测信号进行了线性化处理，并且进行了精密补偿，保证了测量数据的准确性。

7．监测器采用锂电池供电+太阳能充电方式，锂电池电量在阴雨天气可持续20天以上，确保系统正常运行。

8．监测器信息传输：本系统应用目前无线数传领域先进的Lora扩频技术，通过无线网关可实现远距离数据采集，空旷区域通信距离可达3km。

9．网关通过蓝牙与手机APP连接，将采集到监测器数据发送到手机APP进行显示处理。

10．报警阀值：本系统报警阀值设定主要在手机APP软件中设置。

五、系统功能与技术指标

系统总体结构图

避雷器状态监测器网关

避雷器状态监测器网关

☆ 避雷器在线监测器具备全电流、雷击电流检测功能，并通过Lora扩频模块将全电流值和雷击记录发送到无线网关；通过手机APP蓝牙连接无线网关，获取监测器雷击记录数据。

☆ 手机APP自带数据库数据存储功能，根据避雷器在线监测器设备编号，采集并保存全电流和雷击电流数据，并可通过数据导出，将手机端数据分享到其他设备。

（1）避雷器在线监测器主要功能及技术要求

避雷器在线监测器主要功能是实现雷击电流瞬间检测存储和全电流检测，电源部分采用大容量锂电池供电+太阳能充电，在无光照条件下设备待机时常>15天。

为保证避雷器在线监测器出厂前电池电量，在安装面板设置了电源开关，在出厂测试后关闭电源，安装设备时打开电源，并用配好的704硅胶涂抹密封，做好防水处理。

设备检测得雷击记录数据存储在设备中，最大存储400条记录，如未接收到清除存储命令，存储数据将一直保留，超过最大记录数将自动覆盖老记录保留最新的记录。

避雷器在线监测器平时处于休眠状态，当遇到雷击时或网关无线通信时自动唤醒，再唤醒状态下设备指示灯1s间隔闪烁，当向网关发送数据时指示灯快闪，当设备休眠时指示灯不亮。

避雷器在线监测器存储的记录通过无线433Mhz Lora扩频模块，由无线网关进行数据采集，将设备存储的雷击记录和全电流等数据同步到网关再由手机APP读取。

主要技术指标：

☆检测全电流范围：0.05～5.00mA/有效值   误差±1%±2个字  最小分度:  10μA

☆雷击记录存储数:0～400次     正确率: 100%

☆放电动作计数响应值:  4/8μS ≥50A(峰值)

☆工作使用环境：用于户外。-25℃～60℃  

☆检测放电电流范围: 50A～5KA/峰值  误差±10%    最小分度:  10 A

☆供电电源：锂电池+太阳能充电板，安全可靠。

☆工作使用环境：用于户外。-40℃～50℃

☆传输方式：无线433Mhz Lora扩频

（2）避雷器无线网关主要功能及技术要求

☆避雷器无线网关主要为应对远距离抄表而设计，网关与避雷器在线监测器之间通过Lora扩频模块进行通信，有效通信距离空旷条件下可达3km。满足绝大多数野外远距离抄表需求。 

☆网关电源采用内置锂电池供电，带MicroUSB充电口，可通过5V适配器或电脑对网关设备充电。网关带电源开关，在设备关机状态下，按下电源键0.5s以上开机，此时运行灯会指示电池电量，电量等级分4档，闪4下表示满电，以此类推，闪1下表示电量低。长按电源键3s可将网关关机，关机下指示灯不闪烁。设备10分钟内无操作，自动关电。

☆网关带蓝牙接口，可通过手机APP蓝牙连接，进而通过网关连接避雷器在线监测器，实现远距离抄表。手机APP接收抄表记录并存储到本地数据库，支持导出功能可将存储数据分享到其他联网设备。手机与网关蓝牙适配后网关蓝牙指示灯亮，同步数据完成后LORA指示灯闪烁，此时可读取设备记录数据。

☆手机APP基于安卓平台开发，具体操作说明见后面章节。

六、手机APP软件操作界面说明

1 软件安装

安装平台要求：安卓系统，蓝牙4.0以上。

点击安装包安装软件。

2 开启软件

点击屏幕上如上图图标，打开软件。 选择蓝牙设备进行配对 网关蓝牙默认名称：BLQ_GW

3 输入避雷器状态监测器编号

避雷器状态监测器编号分区块码，区内码两部分，输入正确的编号后网关开始与该编号的监测器进行数据同步，当网关连接灯0.5s间隔闪烁时说明配对成功，此时方可读取监测器雷击记录等数据。

注意：当雷击记录存储较多时，数据同步过程可能占用时间比较长，几十秒到1分钟以上。

4 读取记录数据

完成设备配对后，此时手机APP界面进入如下界面，界面下方有4个选项卡，“发现”“通信”“数据”“设置”。“发现”选项卡进入发现蓝牙设备界面；“通信”选项卡就时当前界面；“数据”选项卡用于查看历史数据，并进行数据导出；“设置”选项卡用与系统参数设置。

在“通信”选项卡下面，即当前界面下，右上角有“断开”和“返回”两个按键，断开用于断开蓝牙连接，“返回”用于重新配对设备。界面中部有4个按钮“读取次数”用来读取设备记录；“清空设备”用来发送无线命令清空避雷器监测器终端的存储数据；“清空存储”用来清空手机APP数据库本地数据；“强制中断”当通信出错时用来中断本次通信。通信日志有每次通行的连接信息。

当完成设备配对后，网关连接指示灯交替点亮，这时方可进行数据读取。点击读取次数，提示记录数，点击确定开始读取数据。

数据读取完成后，点击数据选项卡，可进行记录查询，并进行数据导出分享等操作。 

5 数据查询与参数设置

电流上限：全电流超过上限值报警，此时数据变红色报警色

电流下限：全电流低于下限值报警，此时数据变绿色报警色

当全电流检测电流在正常范围内，数据呈蓝色。