變電站設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成及案例PPT課件

1、 主要內(nèi)容主要內(nèi)容變電站設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)電力工程系第1頁(yè)/共35頁(yè)一、電氣設(shè)備狀態(tài)維修的必要性及在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用情況q背景與意義 q存在問(wèn)題 q研究現(xiàn)狀 第2頁(yè)/共35頁(yè)1.1 背景與意義定期維修（TBM）狀態(tài)維修（CBM）事后維修（FBM） 第3頁(yè)/共35頁(yè)1.1 背景與意義第4頁(yè)/共35頁(yè)1.2 研究現(xiàn)狀電容型設(shè)備絕緣在線(xiàn)測(cè)量方法研究 介質(zhì)損耗因數(shù)（tan）計(jì)算方法研究 電容型設(shè)備絕緣狀況診斷方法 第5頁(yè)/共35頁(yè)1.2 研究現(xiàn)狀 電容型設(shè)備絕緣在線(xiàn)測(cè)量方法研究 （ 電流傳感器電流傳感器檢測(cè)裝置第6頁(yè)/共35頁(yè)1.2 研究現(xiàn)狀 介質(zhì)損耗因數(shù)（tan）計(jì)算方法研究 （ 第7頁(yè)/共

2、35頁(yè)1.2 研究現(xiàn)狀 絕緣狀況診斷方法 設(shè)備狀態(tài)。 。 （3）末屏全電流的幅值與相位變化進(jìn)行診斷的方法。 （4）基于介損在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)律性挖掘方法的診斷方法。 第8頁(yè)/共35頁(yè)1.3 存在的問(wèn)題 。第9頁(yè)/共35頁(yè)二、電容型設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介第10頁(yè)/共35頁(yè)Ethernet監(jiān)測(cè)主機(jī)防火墻/代理服務(wù)器 Web服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器Internet/Intranet遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)Modem遠(yuǎn)程維護(hù)485現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)SU IPUTAnSU IPU IPU IPUSUSU溫濕度TV監(jiān)測(cè)層控制層信息層TA12.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第11頁(yè)/共35頁(yè)2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第12頁(yè)/共35頁(yè)基于電容分壓測(cè)量的

3、原理接線(xiàn)圖CxRxC1U1IXUU1UXIXXICXXI R2.2 硬件設(shè)計(jì)-10-50510116314661電壓/V曲線(xiàn)1為SU測(cè)量電壓波形，曲線(xiàn)2為母線(xiàn)電壓波形 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采樣的波形 12基于電流傳感器測(cè)量的原理接線(xiàn)圖第13頁(yè)/共35頁(yè)2.2 硬件設(shè)計(jì)-10-50510116314661電壓/V曲線(xiàn)1為SU測(cè)量電壓波形，曲線(xiàn)2為母線(xiàn)電壓波形 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采樣的波形 12本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了兩種接口: 穿心式電流互感器 分壓電容第14頁(yè)/共35頁(yè)2.2 硬件設(shè)計(jì)（硬件環(huán)境要求）硬件設(shè)計(jì)（硬件環(huán)境要求） 服務(wù)器軟件環(huán)境 Window2000 Professional，IIS5.0，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件為SQL S

4、erver2000。 服務(wù)器硬件環(huán)境 P550/256M，10G硬盤(pán)以上 客戶(hù)機(jī)軟件環(huán)境 Windows95、98、NT或2000+IE5.0 客戶(hù)機(jī)硬件環(huán)境 PII200/32M，6G硬盤(pán)以上第15頁(yè)/共35頁(yè)硬件采集系統(tǒng)總線(xiàn)上級(jí)監(jiān)測(cè)中心信息查詢(xún)局域網(wǎng)/撥號(hào)數(shù)據(jù)采集計(jì)算分析初始化參數(shù)設(shè)備信息記錄監(jiān)測(cè)畫(huà)面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)圖形系統(tǒng)信息查詢(xún)系統(tǒng)絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖 2.3 軟件設(shè)計(jì)第16頁(yè)/共35頁(yè)圖6-2 多下位機(jī)同步采樣原理圖第17頁(yè)/共35頁(yè)v 采用調(diào)度自動(dòng)化SCADA界面v 動(dòng)態(tài)前景顯示設(shè)備狀態(tài)v 建立先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)3-1 圖形系統(tǒng)操作界面2.3 軟件設(shè)計(jì)第18頁(yè)/共35頁(yè)2.3 軟

5、件設(shè)計(jì)第19頁(yè)/共35頁(yè)2.3 軟件設(shè)計(jì)（1）數(shù)據(jù)查詢(xún) 查詢(xún)方便、靈活，可選擇鼠標(biāo)點(diǎn)擊監(jiān)測(cè)設(shè)備、主菜單查詢(xún)或右鍵菜單方式，查詢(xún)?cè)O(shè)備的今日記錄、歷史記錄和試驗(yàn)記錄?？煞奖愕膶?duì)記錄內(nèi)容進(jìn)行分析與打印。（2）系統(tǒng)設(shè)定 為更好的提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，操作管理員可以進(jìn)行修改采樣時(shí)間間隔、修改PT的角差與通道、修改測(cè)量單元誤差與通道、設(shè)定設(shè)備警界值、更換基準(zhǔn)設(shè)備等操作。以上的所有操作均是對(duì)專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行，可靠且維護(hù)方便。 （3）系統(tǒng)報(bào)警 從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)行兩個(gè)角度，盡可能考慮會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題與故障，故設(shè)置三類(lèi)報(bào)警信息，當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中經(jīng)判斷發(fā)現(xiàn)異常后，會(huì)進(jìn)行報(bào)警。包括：設(shè)備絕緣狀況報(bào)警； 測(cè)量通道故障； 系統(tǒng)資

6、源報(bào)警。第20頁(yè)/共35頁(yè)系統(tǒng)的測(cè)量精度如下：泄漏電流：1.0%等值電容：1.0%tan ：0.1% （絕對(duì)誤差）系統(tǒng)電壓：0.5%溫 度：1.0 （絕對(duì)誤差）濕 度：3.0% （絕對(duì)誤差）第21頁(yè)/共35頁(yè)變壓器相別末屏接地電流/mA等效電容值/pFtan/%均值均方差最大偏差均值均方差最大偏差預(yù)試值均值均方差最大偏差預(yù)試值1A相4.062.031030.03191.70.4592.361890.518.291070.030.45B相4.071.971030.03193.50.6633.011910.489.241070.030.47C相4.072.111030.03190.30.7722.

7、531920.477.981070.020.432A相7.101.521030.02333.20.3421.973350.413.871070.020.33B相7.121.411030.02331.90.3852.263320.354.091070.020.33C相7.111.361030.02335.40.2571.843360.383.421070.020.342.4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用狀況第22頁(yè)/共35頁(yè)小結(jié)第23頁(yè)/共35頁(yè)三、變壓器鐵芯接地電流在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障限流報(bào)警系統(tǒng)第24頁(yè)/共35頁(yè) 變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是一種常見(jiàn)的故障，統(tǒng)計(jì)資料表明，鐵芯多點(diǎn)接地在變壓器總事故中占第3位。產(chǎn)生的主要原因有

8、：現(xiàn)場(chǎng)裝配及施工中不慎遺落金屬異物，造成多點(diǎn)接地或鐵軛與夾件短路，芯柱與夾件相碰；運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，各種導(dǎo)電雜物堆積而造成鐵芯多點(diǎn)短路等等。及時(shí)準(zhǔn)確地診斷與處理變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，對(duì)保證變壓器的安全運(yùn)行具有重要意義。華北電力大學(xué)高電壓與絕緣技術(shù)研究所在此方面進(jìn)行了深入的基礎(chǔ)研究，開(kāi)發(fā)研制的變壓器鐵芯接地電流在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀與現(xiàn)場(chǎng)便攜式故障處理裝置，已在河北、山東電網(wǎng)的廠(chǎng)站實(shí)際應(yīng)用，運(yùn)行效果良好。應(yīng)用背景應(yīng)用背景第25頁(yè)/共35頁(yè)基本原理基本原理CT鐵芯電流在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第26頁(yè)/共35頁(yè)基本原理基本原理第27頁(yè)/共35頁(yè)程控放大 、濾波A/D 轉(zhuǎn)換單片機(jī)開(kāi)關(guān)量輸出RS 232 接口FLASH 存儲(chǔ)器實(shí)時(shí)

9、時(shí)鐘LCD 、LED 顯示鍵盤(pán)限流電阻投/切遠(yuǎn)程通信模塊開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)隔離鐵芯電流 、限流電阻兩端電壓輸入基本原理基本原理第28頁(yè)/共35頁(yè)限流電路限流電路第29頁(yè)/共35頁(yè) 用自行研制的單匝穿芯傳感器。傳感器采用高導(dǎo)磁超微晶材料，配合準(zhǔn)確的變換電路，在大范圍內(nèi)的電流變化和溫度變化情況下，能確保變換的準(zhǔn)確度，測(cè)量誤差小于1。 縱向比較鐵芯接地電流的變化趨勢(shì)，判斷鐵芯接地是否正常。 變壓器停運(yùn)時(shí)可以進(jìn)一步檢測(cè)是否多點(diǎn)接地故障，并判斷故障性質(zhì)。 故障發(fā)生后，能夠初步判斷故障點(diǎn)的位置。 基本原理基本原理第30頁(yè)/共35頁(yè)基本原理基本原理 當(dāng)接地電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，限流保護(hù)電阻自動(dòng)投切。 對(duì)于懸浮接地類(lèi)型的故障，具有電容放電沖擊法處理的功能。 支持采樣參數(shù)、歷史記錄、當(dāng)前記錄、故障記錄等信息的報(bào)表查詢(xún)、打印與修改，所以信息可以通過(guò)局域網(wǎng)Web瀏覽。第31頁(yè)/共35頁(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀應(yīng)用現(xiàn)狀 鐵芯接地電流在大范圍內(nèi)的電流變化和溫度變化情況下