便携式线路避雷器现场直流试验系统的研制及应用获奖科研报告 关键词：便携式线路;避雷器;现场直流试验系统;研制应用 引言 在本次便携式线路直流试验系统中进行高压直流特性实验时，试验人员在实验中需要在不拆除避雷器的基础上，在现场直接通过高压引线连接进行试验，而便携式线路避雷器由于其体积小方便携带、安全、可以远程操作，便通过自带的电源解决现场供电获取难的问题，方便实验开展。 一、便携式线路避雷器现场直流试验系统的研制 1.便携式线路避雷器现场直流试验系统的技术领域和技术背景 便携式线路避雷器现场试验系统是一种新型的实用试验系统技术，该技术在应用中可以较好地保护电源、控制线路等电力设备的运行安全。 在便携式线路避雷器中氧化锌避雷器是对供电设备和供电线路进行重点保护的主要设备之一，通过该设备的应用便可以排除电力系统中的事故隐患，提高电力系统的供电质量。通常在对线路避雷器进行现场测试试验时，会将避雷器拆除再带到实验室环境下开展测试试验，通常线路避雷器在应用中不会采用直流试验，这就需要试验人员在开展试验工作时，通过选取三只及以上验证合格的同类型避雷器，到达试验现场后进行更换。再将更换后的避雷器带回实验室环境开展直流试验，在实际应用中实验人员发现，采用这种模式对线路避雷器进行试验工作，需要在试验过程中耗费大量的人力和物力，若是在山区地带开展试验工作，那么对线路进行检修的过程中，对检修人员的体力具有着相当大的考验。同时一旦试验人员所带回实验室的避雷器出现问题，又不能在避雷器应用现场直接开展试验，那么就无法判断出避雷器的应用效果，进而为输电线路的现场运行造成安全隐患。如果在输电线路系统直接开展避雷器直流试验，那么由于试验场所过于偏僻，对现场的电源获取便是制约这一方法的首要问题。如果试验人员在现场对避雷器开展直流试验工作那么只能采用发电机进行供电，但是发电机在供电过程中，由于发电机体积过于庞大且不利于人工搬动，就会影响输电线路避雷器现场实验工作的开展和普及。 2.便携式线路避雷器现场直流试验系统的技术方案 在后续的试验过程中，科研人员研发了一种便携式线路避雷器现场直流试验系统，该试验系统通过将远程控制面板、电源、控制机箱、均压环、倍压筒等装置进行组合，就可以实现通过控制机箱对电源实施实时控制，并且采用倍压筒还可以进行远程通信。利用该系统在线路现场避雷器高压直流特性试验中，不需要拆除现场避雷器设备，就可以直接在现场通过高压引线接通后开展电学实验，此外便携式线路避雷器现场直流试验系统所携带的试验电源体积小且便于携带，在试验工作中可进行远程操控，更利于保障试验人员的人身安全。 便携式线路避雷器现场直流试验系统中的倍压筒主要包括外筒顶部的无线红外模块和外筒，同时倍压筒外部还设置中频变压器与倍压电路模块，通过倍压电路模块就可以实时连接中频变压器，对系统进行控制。在倍压筒外筒的研制过程中，通过选用丝饶环氧材料，便可以在保证外筒具有高机械强度的基础上，提高倍压筒外筒的绝缘性;该系统的控制机箱和箱体区域，通过设置两组风机在箱内，并通过配置全桥整流模块、全桥逆变模块、主控制电动模块、脉宽可调式推挽电路模块等相关模块，便可以对直流试验系统中的所有模块进行连接。通过主控制电路模块就可以起到高压测量回路、通信回路实时监测、功率部分驱动电路、对直流电路进行保护等功能;该系统中所设置的保护电路主要为低压过流保护电路、高压过压保护电路、低压过压保护电路、高压过流保护电路和温控电阻保护电路;在通信回路中可采用无线连接，利用远程控制面板对通信回路进行实时控制，也要提高系统操作准确性。在该系统中高压测量回路主要包括高压电流测量回路和高压电压测量回路，该系统在回路测量中主要呈现出一个绝对值电路，无论是电路中输入信号的极性如何，在电路中输出后都代表正极性，这样更方便后期试验人员对采样信号进行测量处理。 在试验过程中远程控制面板可以采用无线蓝牙电路模块和自动升压降压控制模块组合而成，通过将这两种自动控制模块封装于远程控制面板的壳体内，便可以采用无线蓝牙电路模块中的Arm主控芯片进行实时操控，操作人员在对高压线路进行直流现场试验室，可以远离高压区域，保证实验人员在现场试验中的安全性。 二、便携式线路避雷器现场直流试验系统的主要应用 由上述技术方案可知，当前采用便携式线路避雷器开展现场直流试验，便可以在不拆除原有避雷器的情况下，直接通过现场高压引线接通后便可开展试验工作，进而解决原有现场试验工作中自带供电电源的难题。同时在现场通过远程面板实施实时控制，还可以在保证试验人员安全的基础上，采用控制面板模块实现自动升压或降压功能，并不需要人工进行干预。例如，在某次便携线路避雷器现场直流试验中，试验人员通过控制面板将系统中的电流值自动提高至2mA电流时，通过观察所对应的电压数值，得知电压值为v1。在等待10秒后，再通過控制面板将电压值自动降压值0.75v1，此时试验人员通过将所对应的高压电流进行记录。在数据记录完成后等待10秒进行自动降压，直到最后断开高压电路。在测量中试验人员通过屏蔽处理的无线红外电路测量设备高压电流，还可以在避免电流外部泄漏的基础上，提高测量精度，进而获得更佳测量效果。 三、结束语 便携式线路避雷器是供电线路和供电设备的重要保护措施，如果电力系统在应用中出现避雷器老化、失效和损坏，那么便可能导致电力系统出现重大故障，而造成电力系统设备发生损坏，同时电力部门在处理故障中也需要投入大量人力物力，造成社会资源浪费。但是如果在线路中添加便携式变雷器便可以有效排除事故隐患，保证电力系统的安全稳定运行，提高配电网供电质量。