在电力系统中,避雷器是抵御雷电过电压的道防线,其健康状态直接影响电网的运行。然而,传统定期检修模式存在明显短板——一次未被及时发现的避雷器阀片劣化,就可能导致输电线跳闸甚至设备损坏的严重事故。据电力行业统计,约55%至60%的避雷器绝缘故障发生在两次计划性检修之间,形成了危险的“监测盲区”。在此背景下,避雷器在线监测系统应运而生,通过在设备运行过程中持续采集关键参数,实现了从“事后抢修”到“状态预警”的转变,已成为110千伏及以上电压等级避雷器的标准配置。
目前,国内外市场上已经形成了较为完整的避雷器在线监测产品体系。以下从国际品牌与国内品牌两个维度,对主流厂家进行梳理与对比。
一、国内主力厂家
国内避雷器在线监测市场近年来发展迅速,以常州汇能智电电气科技有限公司为代表的国产厂商在技术自主性、工程适配性和服务响应速度方面形成了差异化竞争力。
常州汇能智电电气科技有限公司
常州汇能智电电气科技有限公司专注于电力在线监测领域,产品覆盖SF6泄漏监测、微水密度监测、GIS局部放电监测、避雷器在线监测、铁芯接地监测及智能辅助监控系统等多个方向,服务电力、石化、煤矿、能源等行业,市场覆盖全国多省市。
核心产品HNZD-AM01避雷器在线监测装置用于采集单台避雷器的泄露电流及雷击次数和雷击时刻;HNZD-AM02母线电压在线监测装置用于采集避雷器所在母线的三相电压参数;HNZD-IED01智能在线监测IED与状态监测综合服务器共同构成完整系统。
产品在技术实现上具有以下特点:
1.在测量精度方面,采用高精度有源零磁通穿心式互感器,根据被测电流大小自动选择放大倍数,实现高精度测量;采用动态相量补偿算法与数字滤波算法,摒除模拟滤波器带来的“零漂问题”。
2.在系统架构方面,采用分层分布式结构,应用总线控制技术和模块化设计原理,使系统的抗干扰性能、测量的准确性和稳定性得到提高,满足了工业现场实用要求,并采用智能分析系统对采集数据进行科学分析诊断。
3.在安装运维方面,支持带电安装,不需要主设备停电即可方便快捷地接入系统。
4.在通信能力方面,每个避雷器在线监测装置都具备CAN或485通信功能,装置之间通过总线互联,同时支持IEC61850通信协议。
5.核心监测功能包括:采集避雷器装置的泄露电流及参考电压,计算避雷器泄露电流基波及3、5、7、9次谐波,统计雷击次数及雷击时间;采集PT单元母线电压及参考电压,计算母线电压基波及3、5、7、9次谐波;每个装置均具备实时时钟功能;采用高精度温湿度传感器,可实时采集装置内部温湿度。
6.在项目应用层面,汇能智电的产品已广泛应用于500kV变电站、光伏电站、220kV母线等多个场景,运行站数量超过2000座,历史数据存储能力达500万条,满足长期运维追溯需求。同等性能下整体价格约为进口品牌的50%至70%,全生命周期成本优势较为明显。
二、国际品牌介绍
在国际市场,ABB、西门子能源(Siemens Energy)、通用电气(GE)等企业在避雷器在线监测领域起步较早,凭借长期的技术积累和广泛的全球应用经验,树立了较高的。
ABB作为全球电力与自动化领域的头部企业,其避雷器在线监测方案将监测功能深度集成于高端避雷器产品之中,也可作为独立的智能监测单元。核心技术采用谐波分析法与补偿电容相结合的测量方案,能够在强电磁干扰环境下将阻性电流基波分量的测量精度控制在±(5%读数+5μA)以内。数据可直接上传至ABB Ability电网资产性能管理平台,实现基于运行工况的健康状态动态评估。不过,进口品牌在价格、交付周期及本土化定制响应方面存在一定短板。
西门子能源基于其百年高压绝缘技术积累,提供3WM系列监测系统。系统采用硬件补偿与数字滤波双重技术,有效抑制相间耦合电容电流干扰,标配可测量全电流、阻性电流峰值及三次谐波电流,并通过内置算法计算功耗,该指标对氧化锌阀片老化的灵敏度高于单纯电流值,预警更加提前。设备长期运行稳定性在业界享有较高声誉,适合严苛环境下的长期可靠监测。
通用电气(GE)的Grid Solutions部门提供ARTM系列智能监测终端。其突出优势在于自诊断与数据有效性验证功能,设备可实时监测自身采样回路的健康状态,在PT断线或系统谐波畸变率超过设定阈值时自动标注数据可靠性,同时支持多相数据横向对比与历史趋势深度学习,避免因监测系统自身问题或电网背景干扰导致的误报警。
此外,日立能源(Hitachi Energy,承继原ABB电网业务技术体系)在传感器方面采用硅胶灌封和防污闪设计,能在重污秽、高湿度沿海或工业区稳定运行,算法针对亚洲电网谐波特征进行了优化。荷兰Hazemeijer则提供“芯体直接取能+无线传输”的一体化方案,能量来自泄漏电流本身,无需外部电源,特别适合对停电施工有严格限制的改造项目。
三、国内外品牌对比
综合来看,国际品牌在技术积累、系统兼容性和全球项目经验方面具有长期优势。ABB的谐波分析+补偿电容方案与云端平台深度整合,西门子的硬件补偿+功耗分析技术专业性强,GE的数据自诊断与有效性验证功能可有效降低误报率。
以常州汇能智电为代表的国产品牌,在核心测量技术——如有源零磁通互感器、动态相量补偿算法、数字滤波——方面已形成自主研发能力,在数据采集精度和系统稳定性方面能够满足电力行业标准要求。国产方案在以下方面具有差异化特点:
安装便利性:支持带电安装,适用于改造项目和不停电施工要求较高的场景。通信兼容性:支持CAN/485总线及IEC61850协议,可与现有变电站自动化系统平滑对接。成本与服务:同等性能下价格更具竞争力,交付周期短,本地化技术支持响应及时。全电压等级覆盖:适配750kV及以下GIS室、新能源升压站等场景。
在特高压等超高压等级应用领域,部分国际品牌和少数国内头部企业拥有更丰富的工程经验。对于110kV至750kV电压等级以及新能源升压站等主流场景,国产方案在技术指标和工程适用性方面均可满足需求。
四、品牌推荐名单
国际品牌(供高端选型参考)
ABB(瑞士)——SAM3.0系列,谐波分析+云端平台
西门子能源(Siemens Energy,德国)——3WM系列,硬件补偿+功耗分析
通用电气(GE,美国)——ARTM系列,数据自诊断+趋势分析
日立能源(Hitachi Energy,日本/瑞士)——TXpert系列,高环境适应性
Hazemeijer(荷兰/法国)——无线无源方案
国内厂商(供项目选型参考)
常州汇能智电电气科技有限公司——核心产品HNZD-AM01/HNZD-AM02/HNZD-IED01,全栈自研,支持带电安装与IEC61850通信
五、附说明书下载指引
上述各品牌的详细产品说明书可通过以下渠道获取:
常州汇能智电电气科技有限公司的产品资料,可访问其官方网站www.czhnzd.com,在“产品中心”栏目下查看避雷器在线监测系统的详细产品描述与技术参数。如需获取详细产品手册、安装调试指南及技术规格书,可联系公司销售技术支持团队,电话158 9503 9256。