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1、 接地电阻智能监测系统解决方案二一五年十月 - 2 -目 录一、 系统概述 .31.1 系统背景 .31.2 管理现状 .3二、 系统简介 .42.1 系统原理 .42.2 系统结构 .52.3 功能特点 .52.4 技术规格 .62.5 安装连接 .6三、 系统组成 .73.1 接地电阻前端监测装置 .73.1.1 硬件组成 .83.1.2 装置特点 .83.1.3 安装位置 .93.1.4 运行环境 .93.2 后台展现控制系统 .93.2.1 硬件配置 .93.2.2 软件配置 .103.2.3 后台综合分析软件特点 .10 - 3 -一、系统概述1.1 系统背景在架空输电线路设计中,防
2、雷设计是必须考虑的一个重要因素，随着电力系统的发展，雷击输电线路而引起的事故也日益增多，据资料介绍:在我国高压输电线路的总跳闸次数中，由雷击引起的约占40%70%，尤其在雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区,雷击输电线路而引起的事故率更高,造成巨大的经济损失。架空输电线路杆塔接地的作用是在雷击状态下将冲击电流或雷电流通过杆塔基础的自然接地和人工水平接地体导入大地，以保护设备的安全。所以，对杆塔接地电阻的测试是非常重要的。 1.2 管理现状1、存在着工作量大，效率低的弊端。虽然钳表法做到了一卡即测，但是，相对于数量巨大的线路杆塔，这个工作量还是很大的。人工进行逐一测试,效率很低，虽然测试的
3、过程时间很短，但是主要的时间浪费在路程上。 2、因杆塔数量大，所以完成一个测试周期需要的时间长，测试的数据只能反映测量当时的接地情况。这对于不同气候条件下的接地情况无法准确的测试分析，无法及时发现接地不良的故障。 - 4 -二、系统简介2.1 系统原理接地电阻智能监测系统采用精密三线法测试接地电阻，通过 GPRS 通讯网络，定时发送接地电阻监测结果，实现远程多点在线监测等。监控软件可以实时显示被测接地电阻数值，其自动记录存储的数据可以生成报表，方便保存、历史数据查询、打印、分析等。接地电阻智能监测系统适用于输电线路杆塔接地、通讯设备接地、变配电站接地、地下矿井设备接地、电气设备接地、气象防雷接
4、地、石油化工接地、铁路设施接地、建筑仓库接地等。接地电阻值测量采用额定电流变极法，即在测量对象 E(接地极)和 C(电流极)之间流动交流额定电流 I(820Hz)；求取 E 和 P(电压极)的电位差 V，然后求取接地电阻 Rx 的方法。图 接地电阻在线监测原理 - 5 -2.2 系统结构图 系统结构2.3 功能特点1、前端监测装置采用单晶硅太阳能电池浮充、锂电池供电方式。在电源供电和装置运行方面进行了低功耗设计，供电系统体积小，可确保装置在没有太阳的情况下能稳定、可靠运行 30 天以上。2、后台控制系统主要监测装置参数设置，接收数据并显示、存储、查询与打印。运行中，根据需要监测系统可通过短信命
5、令方式设置前端监测装置的参数，如设置传感器开启监测时间间隔、超限阈值及上报时间等，以便及时采取相应措施，避免安全事故的发生。3、抗干扰强。传感器采用屏蔽线保护方式，同时软件采用睡眠和自恢复设计，从而确保了监测装置工作稳定，增强了可靠性，避免了电磁干扰。 - 6 -4、前端监测装置与后台控制系统采用 GPRS/CDMA 网络通信。基于 2.5G GPRS 无线网络，采用高性能工业级无线模块及嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台，内嵌 TCP/IP 协议。2.4 技术规格功 能 在线监测接地电阻电 源 标准：5V 低照度太阳能薄膜+12000mAH 锂电池 平均功耗 30mw测量方式 精密三
6、线法测量，可自动识别测量回路断线，避免断线导致的误报测量方法 接地电阻：0.12K分 辨 率 0.01通讯方式 GPRS2.5 安装连接1、用户需要在被监测接地极 E 的附近同一直线上，每间隔 510 米做好辅助接地极 P、C。辅助接地极应用接地材料或不锈钢材制作，防止锈蚀腐烂，辅助接地极的接地电阻值越小越好，一般要求辅助接地极的接地电阻值不超过 200，这样才能保证在线监测的准确性。2、检测仪与辅助地极的连接最好使用电力线扣固定(便于后期维护拆卸)，也可以焊接。 - 7 -三、系统组成接地电阻智能监测系统能够全天候 24 小时实时监测接地电阻，并通过特定的技术手段解决传统监测装置的误报问题。
7、当接地电阻有异常情况发生时可以通过 PC 平台显示异常点的位置信息，并及时将缺陷情况发送给预设的手机号码。接地电阻无线智能监测系统有接地电阻前端监测装置和后台展现控制系统两部分组成。3.1 接地电阻前端监测装置图 接地电阻前端监测装置接地电阻前端监测装置固定安装在输电铁塔或杆塔安装的立柱及横担上,由接地电阻采集单元以及太阳能电源组成。接地电阻采集单元连接电缆直接与数据采集单元相连,采集到的数据先传输到数据集中器，数据集中器再将汇总来的综合数据通过无线通信网络或远距离无线通信接口传输到后台的综合分析软件系统。 - 8 -3.1.1 硬件组成(1) 接地电阻传感器：一套；(2) 数据转换模块:一套
8、;(3) 电源系统:太阳能板、充电控制器、锂电池; (4) 通信系统:无线数据传输模块和手机卡; (5) 接地电阻前端监测装置配套安装固定夹具;3.1.2 装置特点(1) 抗干扰:防电磁、防水、防雷击,确保系统运行稳定可靠;(2) 测量精度高:高精度、高分辨率、高可靠性数字传感器;(3) 具有数据采集、测量和通信功能,通过通信网络将测量结果传输到后端综合分析软件系统;(4) 加电自启动功能;(5) 具有在线自诊断功能;(6) 设备采用休眠、待机、定时传输相结合的低功耗模式设计,测量精度高; (7) 数据采集前端采用多层屏蔽、抗干扰、抗雷击技术、确保系统运行稳定 可靠;(8) 时间同步功能,能接
9、收综合分析软件系统的对时命令,每天对时一次, 误差不大于 5s;(9) 整体结构设计，安装方便快捷，安装后不会对铁塔后期运行维护造成 安全隐患; - 9 -(10) 装置主机采用太阳能加蓄电池或市电供电的模式,在持续阴雨条件下,装置主机能够正常工作至少30天; 3.1.3 安装位置接地电阻前端监测装置固定安装在输电铁塔或杆塔安装在铁塔的立柱及横担上。应遵循以下原则：(1) 选择的安装位置及装置外观结构应不影响正常的通讯通信杆塔检修维护工作。 (2) 装置的安装应整齐、牢固，有必要的防护措施和防锈处理。(3) 传感器和数据集中器装置用专用电缆连接，避免干扰。(4) 塔上安装点方便监测单元的固定和整体角度调整。 (5) 安装时，采用标准角度测量工具对装置安装角度进行预调整。 (6
