基于物联网信息上传的智能型EGLA

张逸凡，刘湘衡，杨爱华

（1.常熟市供电公司，江苏 常熟 215500；2.南京紫峰电力设备有限公司，江苏 南京210038 ）

1 智能型EGLA工作原理

基于物联网信息上传的智能型EGLA 是根据电磁式机械计数器触发原理，采用物联网技术上传到监测终端，实时掌握雷击情况，针对性防雷。

传统的变电站和输电线路的避雷器监测多采用专用电磁式机械计数器进行雷击计数。完成计数，如图1 所示。该种电磁式机械计数器和避雷器一起安装，设备维护、巡检工作量大，费时费力，电磁式机械计数器有轻微振动也会跳动，指示不准确。工作效率低、设备检测精准度也低。

图1 JS－8型动作计数器电路图

如图2 所示，基于物联网信息上传的智能型EGLA 是在避雷器上安装带放电计数上传和故障报警功能击故障信号处理系统，当避雷器遭雷击动作后，雷击信号采集装置采集到雷击信号，雷击信号触发通信设备无线远程传输装置及时反馈雷击信息，进而实现动态掌握地区的雷击次数和雷击地点，通过大数据掌握雷击的覆盖范围和频率，靶向精准防治雷害。确保配电线路设备的安全运行，增强配电网的安全可靠性，提高工作效率。

图2 基于物联网信息上传的智能型EGLA的结构示意图

2 智能型EGLA方案设计

基于物联网信息上传的智能型EGLA 是在避雷器上安装带远程故障报警装置、放电计数触发装置，物联网信息上传装置，记录该地区的雷击次数，通过大数据掌握雷击的覆盖范围和频率，及时反馈故障信息，以便有针对性的措施精准防治雷害。如图3所示，基于物联网信息上传的智能型EGLA最关键的是带远程故障报警装置、放电计数触发装置，物联网信息上传装置3个装置。

图3 基于物联网信息上传的智能型EGLA信号转换处理装置的示意图

首先带远程故障报警装置。远程故障报警装置包括壳体、太阳能电池板、太阳能供电电路模块、电池充电电路模块、充电电池、故障信息采集模块、GSM/GPRS 通信模块；其中，太阳能电池板的电源输出端与太阳能供电电路模块的电源输入端连接；太阳能供电电路模块的电源输出端与电池充电电路模块的电源输入端连接，电池充电电路模块的电源输出端与充电电池连接；充电电池与GSM/GPRS通信模块的电源输入端连接；故障信息采集模块的信号输出端与GSM/GPRS 通信模块的信号输入端连接。通过充电电池与GSM/GPRS通信模块的电源输入端连接，实现电池对GSM/GPRS 通信模块的供电；通信故障信息采集模块的信号输出端与GSM/GPRS 通信模块的信号输入端连接，使GSM/GPRS通信模块能够接收故障信号，故障信息采集模块的信号输入端与故障信号触发装置的信号输出端连接。远程故障报警装置壳体上设有透明密封盖，以便于太阳能电池板吸收光能。故障信号触发装置为GPS-23 常闭型磁控开关，通过磁控方式触发故障信号，当避雷器故障、脱离器动作时会引起磁控开关发生位移，故障信号触发装置就会通过故障信息采集模块给GSM/GPRS 通信模块发出信号，触发GSM/GPRS 通信模块工作；通过网络将故障信号和故障位置反馈给工作人员。

其次是放电计数触发装置。放电计数触发装置与避雷器本体串联在电路中，当雷电电流经引流导线进入放电计数触发装置时，一部分电流经接地导线流入大地，另一部分电流则给放电计数触发装置中的电容充电，当雷电电流过去之后，电容中存储的电能对计数器放电，使其完成计数动作，通过记录计数动作的次数，间接完成对雷击次数的统计。放电计数触发装置通过采集流经计数触发装置的电流来判断过电压保护器是否有放电动作，当有放电电流流过放电计数触发装置时，放电计数触发装置会输出一个高电平信号，通过计数触发信号线将此高电平信号传给远程故障报警装置，触发远程故障报警装置工作，实现放电次数的计数上传功能。

3 运用情况

基于物联网信息上传的智能型EGLA，运行状况可以通过App 雷电监测终端进行采集数据的配电监测分析系统，可以查看避雷器发生的杆塔信息，雷击时间和次数等信息，进而针对性防治雷害。

如图4 和表1 所示，基于物联网信息上传的智能型EGLA 近期在江苏一供电公司两条线路挂网，10 kV山桥线和10 kV东岗线共计加装了45组带信息上传的避雷器（过电压保护器），在3个月内，避雷器成功在东岗线释放过电压341次，在山桥线释放过电压549 次，并成功记录且将数据上传平台进行显示。从数据的分布情况来看，可分析出东岗线30#A相、B相、33#B相和25#B相产生过电压的情况比较频繁，山桥线22#B相、C相和33#B相等线路产生过电压保护也比较频繁。往常的过电压保护器只能释放过电压保护线路，但是无法判断出线路过电压发生的时间及位置，无法分析线路运行情况。而使用了基于物联网信息上传的智能型EGLA 之后，可平台观察数据进行分析，并针对情况因地制宜，适当地调整过电压保护器的安装密度，以改善线路稳定性。以前人们习惯认为是线路B相最高点容易遭受雷击，但实际运行中并不是都在B 相发生雷击，也有发生在A 相或C 相的，且并不是一相遭受雷击，其余两相也应该有所反应，甚至有的C 相已经经历了十几次雷击，而其他两相都没有反应，对线路防雷提出了更加科学的依据。

表1 山桥线基于物联网信息上传的智能型EGLA雷击信息表

图4 基于物联网信息上传的智能型EGLA实时监视图

4 结束语

传统的带外串联间隙金属氧化物避雷器（EG‐LA）带电磁式机械计数器截断雷击闪络引起的工频续流，故障标识脱离器、电磁式机械计数器，当出现故障时，运维工作量大，时间长；另外电磁式机械计数器指针有轻微振动也会跳动，进而指示不准确，基于物联网信息上传的智能型EGLA 克服了传统产品的缺陷。具有如下特点：

通过放电计数触发装置记录地区的雷击次数，掌握雷击的覆盖范围，方便工作人员监控避雷器的工作状态，确保输电线设备的正常工作；避雷器遭雷击损坏后，可通过远程故障报警装置及时反馈故障信号给工作人员，传回准确地理位置方便及时进行检修，解决偏远地区巡查线路困难等问题；进一步增强避雷器的安全可靠性，提高工作效率。

基于物联网信息上传的智能型EGLA 统计雷击计数上传装置，可以减少工作人员的巡线频次，提高工作效率，并且便于数据保存和处理，最终实现实时、准确的雷击警示，保证快速、高效率地检修与维护设备。通过大数据主动向工作人员进行推送，并根据对雷击地区的统计，进行针对性防雷。