变电站电力设备绝缘综合在线监测系统的开发

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国家电网设备综合监测系统

国家电网设备综合监测系统

国家电网设备综合监测系统国家电网设备综合监测系统【摘要】电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一。

自然环境(如冰雹,飓风)、人为因素(如盗窃,施工)等也是造成电力设备故障的主要原因,基于物联网技术的电力综合监测系统方案帮助电力维护部门进一步解决变电站高效维护、统一管理方面、远程监控的问题。

【关键词】无线传感器节点系统管理一、系统概述电力设备综合监测系统是基于无线传感器网络(WSN)技术平台的一个开放性系统,目前已融合水浸在线监测、环境温湿度在线监测、红外在线监测以及气体在线监测等多个子系统,可实现变电站、环网柜、开关柜、电力线路等设备的水浸、环境温湿度、门开关、有毒可燃气体等信息监测,同时具备实时报警及物联网联动功能。

本系统由现场传感器、基站和综合监测平台组成。

基站(网关)基站负责把接收到的传感器节点数据转发到计算机,进行存储,分析和处理。

基站数据可接入本地计算机,也可通过以太网等其他网络接入远程监控主机。

传感器节点无线传感器节点使用方便,替代了传统测试系统布线带来的麻烦。

无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰,使整个测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力。

传感器节点体积小巧,重量较轻,由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成,全部模块封装在一个塑料或金属外壳内。

采集的数据既可以实时传输至计算机,也可存储在节点内,保证了数据的可靠性。

自由组合成不同输入量的通道,进行多物理量、多测点、分布式、同步监测。

BEENET 无线传感器网络特点无线的传输方式,使得抗干扰能力增强;传输距离远,功耗低,体积小,防水防尘;自组织、自恢复、多网络拓扑结构;深度1的星形网可支持65535个节点;各道独立采集,同步精度可达1ms;采用AES 128位加密算法,数据安全;内置2,4,8M及1G Flash数据存储器;可组成本地监测系统和远程监测系统;可采用锂电池、太阳能电池板、感应供电及高容量干电池等多种供电方式;传感器网络系统结构简单,功耗低,同步精度高,鲁棒性好,稳定可靠,具备易安装、易使用、易扩展、易升级、易维护等特点。

试述绝缘在线监测技术的发展应用

试述绝缘在线监测技术的发展应用
4 监测 C T . 2 V 、耦合电容器 、电流互感器 、套管等容性设备时 .其 机应用起步较晚等因素影响 ,在线监测技术水平一直比较低。 它可以 发 电气设备 现 到 20 0 0年后 ,随着 在线 监测 技 术的 不断成 熟 及 客观 的需 要 , 介质损失角正切值是一项灵敏度很高的试验项 目, 绝缘劣化以及局部缺陷 。 在线 监测 技术 又被 大 家所 重视 而 得到 迅 猛发 展 。 目前 ,在 国 内很 绝缘整体受潮 、 绝缘受潮缺陷占用电容型设备缺 陷的 8 . 5 %,这是由于 电容 4
近几年研制的高电压设备绝缘在线监测系统既能对被监测的 带 电设备的绝缘特性参数实时测量,同时还能对获取 的参数数据
器 ,使 在线 监测 技 术从传 统 的模 拟 量测 试 走 向数 字化 测 量。 这一 单位数据共享。 4 .监测设备要点分析 阶段逐步摒弃了将仪器直接接入测试回路的传统测量模式,而是
开展 得 更 好 。
关键词:在线监测技术 ;状 态;检修 ;绝缘 ;高压电气设备 ;变电站 高压 电气设备绝缘在线监测技术是在被监测 电气设备处于带 l 前 言 , 对 于 所 辖 变 电站 较 多 的 变 电局 来 说 , 电压 等 级 从 1k 到 电运行状态中,利用其工作 电压来监测绝缘的各种特征参数。因 0V 此 ,能真实的反映 出被监测电气设 备绝缘的工作情 况,从而对该 5 0V 均覆 盖 ,高压 电气设 备的数 量 很 多 ,要按 照常 规 的停 电预 0k 佳确的判断。该技术能根据不同的被 防 性试 验来 检查 高压 电气 设备 的绝 缘 情 况基 本上 不 能在 规定 的时 被监测设备的绝缘状况做出; 监测电气设备进行监测——检测被监测设备的介质损耗值 、电容 间 内将所有管辖设备 的绝缘状况通过预防性试验方法来进行检 查 ,而 且有 可 能发 生在 两 个试 验 周期 间 隔 内发生 电气设 备 绝缘 老 量、泄漏电流、绝缘电阻、母线 电压和三相不平衡信号等电气参 数 。近 年来 ,在线 监 测技 术得 到 进一 步 的发 展 , 电力部 门可 以根 化 而危 及 电网 稳定 运行 的情况 。 所 以在 线监 测技 术 的开 展 显得 非 据 自身需要检测所需的电气量。 常重要 ,现阶段我局针对部分断路器、 电容型电力设备、避雷器

电力设备在线监测技术的开发应用分析

电力设备在线监测技术的开发应用分析


科技 论 坛 l I I
电力设备在线监测技术的开发应用分析
李海强 许 晓东
( 江门天诚 北街联 营发 电厂 , 广东 江门 59 0 ) 2 00
摘 要 :着重论 述了电力设备在线监测的开发应 用分析, 认为一个安全、 可靠、 实时的在线监测 系统会为电气设备 的状态检修提供 全面、 实 真 的设备状 态信息,同时也为高压一次设备的安全运行提供有 力的保证。 关键词:电力设备 ; 在线监测 ; 开发应用
2 . 电机 在 线 监 测 系 统 2发
2 . 电机空气间 隙监测系统。 . 1发 2 22 .. 电机磁通量 ( 2发 磁极波 ) 监测系统。 223 电机定子线圈局部放 电 ( ._发 绝缘 ) 监 测 系统 。 22 发电机转子磁极线 圈局部放电 ( .. 4 绝 缘) 监测系统。 225定子线棒振动监测系统 。 _. 23氧化锌避雷器在线监测 系统 _ 氧化锌避雷器 0 以非线性极大 的氧化 A) 锌 电阻片为主要部件。 近年的研究 表明, 运行状 态 下 氧 化 锌 避 雷 器 阻性 电 流分 量 的变 化 ,是 判 定 阀片劣化或受潮程度 的有效方 法。氧化锌避 雷器在线监测就是通过监测避 雷器的全 电流及 阻性 电流来判定阀片劣 化或受潮 程度的 24 蓄 电 池 在 线 监测 系统 . 蓄 电池在线监测 能实 时监测 电池性能 , 瞬 问测试 电池 内阻及负载能力 , 寻找落后单体 , 对
1概 述
电力设 备 在线 监测 就 是利 用传 感 器 、 电 子、 计算机等技术 , 直接实 时、 连续地记 录运 行 中高压设备 的状态特征量 , 并把数据进行传输、 处理 ,通过与之前 的结果纵 向比较或与同类 设 备 的监 测结果 横 向 比较 ,判 断设备 的健康 状

关于变电站电气设备在线监测的分析

关于变电站电气设备在线监测的分析
辩 专论
关于变电站电气设备在线监测的分析
高利强 秦皇岛浅 野水泥有限公司
0 6 6 0 0 0
随着 高新技 术的发展 与应 用, 进 入到8 0 年代以来 , 我 国的 I 摘 要】变电站是电力系 统 的重要组成部分, 变电站的可靠性及运行 有推广 下Байду номын сангаас。
状况直接决定整个系统的稳定和 安全, 因此必须 时常检 修 变电站的电气设 备 保 证 变电站 的 正常 运 行 , 本 文 论 述 了变电 站 电气设 备 在 线监 测 系统 的 重 要 性 和 优 点 ,分 析 了现 代 变电 站 电气设 备 的在 线 监 测 的 现 状 , 介 绍 了变 电
神经网络和专家 系统 , 实现 变电站电气设备监测 的自动化。 6 . 结束 语 随 着店里 工业的科 技进步, 电气系统中的电力设备的检 修体制和 技 变 电站 是电力系统 中电力输送 的重要环节 , 如 果做好 了变电站 电气
2 . 电气 设备 在 线监 测 的必 要 性
术 不断发 展。 随 着人 H的增多以及科 技的发展 , 用电部门对 电力系统 的 设 备的监测 , 那么其他 电气设 备的在 线监测也 就不是 问题 , 随着 变电站 安 全可靠性指 标的要 求越来越 高 , 计划 检修体制 出现了严重 的缺 陷, 严 规 模的不断扩 大, 越来 越要 求变电站 电力设备 的可靠性 , 目前的在线 监 重 消耗和 浪费了国家的财 力。 传统 的检 修时, 电气设备 一旦 发生 故障 , 测 技术 已经比较成 熟 , 已经 基本上可以达 到要求 , 但是目 前 的在线监 测 就会 出现 大面积停 电停产、 造成 巨大 的经济 损失, 并且检修周 期过长, 要 并 没有达 到完 善, 有些地 方仍 然会受到现 场环境 的影响, 随 着大量 的先 对所有 的设备都 检修 一遍花费的 时间是比较长 的 , 在检修的过 程中, 要 进 的计 算机技 术 、 信息处理 技术 、 智能 控制技术应 用到在线监测技 术 ,

电力设备在线监测技术现状及实际开发应用前景

电力设备在线监测技术现状及实际开发应用前景

电力设备在线监测技术现状及实际开发应用前景摘要:在变电设备运维中,合理地使用在线监测技术能够及时提取设备运行状态的各项技术参数,并以此为依据判断设备存在的故障或隐蔽性故障点位,第一时间做到预防监控,降低安全事故发生的概率,提高电力服务的质量。

关键词:变电设备;在线监测技术;现状1在线监测技术的价值体现在线监测技术是一种创新型监测手段,其工作原理是通过在运行工况下,采取不停电技术准确提取相应数据,分析找出故障产生的原因,进而为后期的维修提供重要的依据。

通常情况下,设备由于自身故障都会造成无法挽回的经济损失,而在线监测技术的问世则高效地解决了这一情况。

在线检测技术可以对运行中的设备进行实时的动态监测,只要设备运行中出现相应的故障,该系统可以第一时间发现并采取有效的解决措施。

并且在线监测技术能够准确测试机械设备的绝缘参数及泄露电流,保证监测结果与实际相对应,提高真实性。

2变电设备在线监测技术2.1变压器在线监测技术2.1.1变压器局部放电在线监测变压器内部出现局部放电也就表示设备绝缘性能的弱化,同时也加快了绝缘老化的实际效率。

根据相关试验结果显示,变压器绝缘老化会加速降低变压器运行的稳定性。

在检测过程中可以看到变压器油中气体,能够从某一环节凸显局部放电问题,从而有目的地进行局部放电检测以满足设备运行监测的需求。

如果对放电形式以及电量进行深入分析,还将发现更多问题。

目前局部放电检测技术最为广泛的应用主要有光学局部放电监测和化学检测等。

其科学原理是依靠变压器外部装设的声学传感器对放电信号的灵敏度,准确判断放电的实际位置。

2.1.2实时检测变压器的绝缘性能动态检测变压器的绝缘效果能够提升变压器运行的稳定性,而变压器绝缘性能的老化具有进度缓慢、屏蔽风险效果强的优势。

对变压器绝缘性能进行检测控制,这对相关数据的收集有着重要的意义。

目前对变压器绝缘功能实施动态监测的方式主要有 3 种:一是铁心接地线电流监测。

二是套管接地引下线电流监测。

变电站电力设备综合状态在线监测系统

变电站电力设备综合状态在线监测系统

变电站电力设备综合状态在线监测系统变电站电力设备综合状态在线监测系统一、应用范围及特点变电站电力设备综合在线监测系统主要针对110kV及以上电压等级变电站内关键电力设备(变压器、GIS、断路器、容性设备、避雷器、电力电缆等)进行在线监测,并通过对不同电力设备多种运行参量的综合分析为全面评估设备的运行状态和寿命预测提供准确的现场运行数据。

系统主要特点:采用分层次监测的系统结构,将电力局管辖区域内的多个变电站内的多种电力设备在线监测作为一个整体进行规划和设计,在统一的硬件平台、统一的软件平台和统一的数据库上实现变电站多种电力设备、多个状态参量的集成监测,避免了在线监测简单拼凑带来的弊端,使监测系统具有良好的兼容性、可扩展性和可维护性。

采用目前国际上最先进的数据采集硬件和PXI测控总线结构,不同设备和数据中间之间的通讯采用IEC61850标准,能够保证监测数据的准确性和可靠性。

超高频局部放电监测采用外置的微带天线传感器(带宽:3000MHz)进行测量,并对采集到的单次放电波形进行多种分析,从真正意义上实现了超高频局部放电的在线监测。

所有传感器的安装不改变变压器的本体结构,不影响设备的正常运行。

现场前置机机柜、智能采集单元和所有外置传感器的结构设计均符合高海拔、大温差户外长期使用的要求,系统具备定期自检和故障自恢复功能,能在规定的工作条件下长期可靠工作。

远程数据监控中心采用双机热备+磁盘阵列的结构保证数据长期存储的可靠性,采用电力局区域互联网通信的方式,通过浏览器方式可以远程监控管理终端和监控中心连接,实现电力局办公桌面查看现场数据,并提供无线接入方式。

系统软件采用模块化结构设计和图元设计,同时具备自动监测和手动监测功能,具有良好人机界面,易操作,易升级。

二、技术参数1. 电容性设备:介质损耗角正切分辨率达1‰。

长期检测稳定性小于5‰。

检测单元测量误差小于5‰智能监测单元电磁兼容满足相关技术标准,同时支持现场通讯协议;2.避雷器电流测量精度小于2%(现场干扰条件下测量);能够对测量结果进行温湿度修正;长期监测稳定性小于1%;电磁兼容应足相关技术标准,同时支持现场通讯协议;3.断路器:a) 电寿命诊断分合闸过程电流波形正常工作和分合闸过程电流幅值电弧持续时间(准确性≤±10%)分合闸动作次数、时间及日期主触头累计电磨损(以I2T 或IT 表征)(受燃弧时间判断的影响,测量精度≤±15%)b) 机械系统诊断线圈分合闸时间分合闸线圈电流波形断路器分/合状态c) 控制回路状态监测辅助触点动作时间d) 储能机构状态监测储能电机工作电流波形储能电机启动次数4 变压器:a)射频局部放电监测单元传感器频带:100kHz~15MHz实时采样带宽:15MHz相位分析窗口数:4000放电统计参量分析功能,包括:基本放电参量:最大放电量、平均放电量、放电次数二次统计参量:偏斜度、峭度二维谱图显示:最大放电量相位分布Hqmax(φ)、平均放电量相位分布Hqn(φ)、放电次数相位分布Hn(φ)二维放电谱图三维放电谱图:放电次数-放电量-相位b)超高频局部放电监测单元传感器频带:10MHz~3000MHz实时采样带宽:300MHz实时采样速率:2000MS/s等效采样速率:2000MS/s纳秒单次放电分析功能,包括:时域指纹分析、频域指纹分析、联合时频分析、基于小波提取的分形分析c)油中气体色谱在线监测最小分析周期: ≤4小时;工作环境温度:-30℃~45℃;安装接口位置:油路循环范围内;测量精度:气体组分灵敏度测量范围检测精度H2 ≤1μL/L 1-2000μL/L ≤10%CO ≤1μL/L 1-5000μL/L ≤10%CH4 ≤1μL/L 0.1-2000μL/L ≤10%C2H6 ≤1μL/L 0.1-2000μL/L ≤10%C2H4 ≤1μL/L 0.1-2000μL/L ≤10%C2H2 ≤1μL/L 0.1-500μL/L ≤10%总烃≤1μL/L 1-8000μL/L ≤10%d)套管介质损耗角正切在线监测(可选)介质损耗角正切分辨率达10-3长期检测稳定性小于5×10-3检测单元测量误差小于±1%读数+0.0005e)油中温度在线监测温度检测范围:-30℃~+125℃温度测量精度:0.5℃f) 铁芯接地故障在线监测最小电流分辨率1mA最大可测量电流范围应达到100A5 环境参数监测:环境参数环境温度 -50~80℃ ±0.5% 环境湿度 0~98%RH ±2%三、系统构成采用分层次在线监测的方式,将需要在线监测的电力设备按照区域划分为多个单元(通常将一回出线上的所有电力设备划分为一个单元)。

220kV变电站变电设备综合在线监测系统可行性分析

220kV变电站变电设备综合在线监测系统可行性分析

艾湖220kV变电站变电设备在线监测可行性分析江西省电力科学研究院南昌供电公司武汉慧测电力科技有限公司2013年3月目录1 工程概述 (4)1.1 编制依据 (4)1.2 工程现状 (5)1.2.1 江西电网在线监测概况 (5)1.2.2 艾湖变在线监测概况 (6)1.2.3 项目必要性 (6)1.3 预期目标 (7)2 项目技术方案 (10)2.1 基本情况 (10)2.1.1 公司简介 (10)2.1.2 科学技术鉴定结论 (10)2.1.3 技术成果情况 (11)2.2 系统简介 (11)2.2.1 系统概述 (11)2.2.2 容性设备、避雷器在线监测 (14)2.2.3 HC系列金属氧化物避雷器在线监测 (16)2.2.4 变压器油中溶解气体在线监测 (17)2.2.5 HC系列铁芯接地电流在线监测 (19)2.2.6 无线断路器在线监测 (19)2.2.7 HC系列数字型SF6气体在线监测 (20)2.2.8 无线温度在线监测 (22)2.2.9 HCDL型变电设备IED (24)2.2.10 管理分析软件 (24)3 项目实施方案 (27)3.1 项目计划周期 (27)3.2 项目承担单位 (27)3.3 系统实施的主要任务 (27)3.4 安全措施 (28)3.5 项目实施明细 (29)4 项目预算.................................................................................. 错误!未定义书签。

4.1 整体预算表................................................................... 错误!未定义书签。

4.2 分项预算表 (31)1.1 编制依据结合变电站设备实际运行情况,主要依据以下规程及文件:✧Q/GDW168-2008 《输变电设备状态检修试验规程》✧Q/GDW240-2008 《输变电设备在线监测系统技术导则》✧GB1208 电流互感器✧GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合✧GB50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准✧GB/T4109 高压套管技术条件✧DL727 互感器运行检修导则✧GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准✧GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求✧GB11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器✧DL/T727-2000 互感器运行检修导则✧DL/T486-1996 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件✧DL/T804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则✧DL/T 402 高压交流断路器订货技术条件✧DL/T 593 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求✧国家电网公司 [2008]269 号《输变电设备状态检修管理规定》✧国家电网公司《110(66)kV~500kV互感器检修规范》✧国家电网公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》✧国家电网公司 [2006]512 号《变电站运行管理规范》✧国家电网公司电力安全工作规程(试行)及编制说明✧国家电网公司《交流高压断路器检修规范》✧国家电网公司《交流高压隔离开关检修规范》1.2.1 江西电网在线监测概况近年来在推广状态检修的大背景下,国内的输变电设备在线监测技术发展势头有增无减,无论是在线监测应用的规模还是在线监测技术水平,与国外相比都不逊色,但目前江西省电网变电设备在线监测系统主要还是以单一监测类型为主,没有形成统一的站级状态监测系统,具体情况如下:1)主变油色谱监测江西省电力公司从2002年前后开始摸索主变油色谱在线监测装置的使用,到目前为止陆续已经安装了36套主变油色谱在线监测装置。

变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析

变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析

变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析随着电力行业的不断发展,变电站作为电力系统的重要组成部分,承担着输配电、转换电能等重要功能。

而变电站高压电气设备作为保障电力系统正常运行的关键设备,其状态的稳定与安全直接关系到电网的稳定性和可靠性。

对于变电站高压电气设备的绝缘状态监测尤为重要。

本文将就变电站高压电气设备绝缘在线监测技术进行探讨,以期为相关从业人员提供一定的参考。

一、绝缘状况监测的重要性绝缘状况是影响高压电气设备安全运行的关键因素之一。

随着设备的使用,其绝缘老化、污秽、表面放电等情况会逐渐产生,这些因素都可能影响设备的绝缘状态,进而可能导致设备的故障甚至事故发生。

对于高压电气设备的绝缘状态进行实时、准确的监测就显得尤为重要。

传统的检测手段主要是通过定期的绝缘电阻值测量、超声波检测等方法来进行检测,但这种方式存在着检测频率低、难以实现在线监测等缺点。

需要引入更为先进的绝缘状态在线监测技术,以提高检测的精度和准确性,同时实现对设备状态的实时监测,从而有效预防设备事故的发生。

二、绝缘在线监测技术的发展现状目前,针对高压电气设备绝缘状态在线监测技术已经取得了一定的进展,主要有以下几种技术:1. 红外热像技术红外热像技术是一种通过测量物体表面的红外辐射来反映其表面温度分布的技术。

在绝缘状态监测中,可以通过红外热像仪对设备表面温度进行监测,从而间接反映设备的绝缘状态。

通过对设备表面温度异常的监测和分析,可以及时发现设备的绝缘故障情况,采取相应的措施进行处理。

2. 超声波技术超声波技术是一种通过检测物体内部声波反射和透射信号来反映其内部结构和状态的技术。

在绝缘状态监测中,可以利用超声波探测设备内部介质的声波传播情况,从而判断设备的绝缘状态。

通过对设备内部超声波信号异常的监测和分析,可以实现对设备绝缘状态的在线监测。

3. 物联网技术物联网技术是一种通过传感器、通信技术等手段将各种设备、物体进行互联互通的技术。

智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用

智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用

智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用随着社会的发展,电力系统变得越来越复杂和庞大,变电站继电保护作为电力系统的重要组成部分,承担着保护电力设备和系统安全运行的重要责任。

随着电力系统的发展和规模的扩大,传统的继电保护系统已经无法满足当前电网的需要,需要引入智能化技术对继电保护系统进行在线监测和管理,在提高继电保护系统运行效率和精度的为电力系统的安全运行提供更有力的保障。

智能变电站继电保护在线监测系统是以传统继电保护系统为基础,引入了智能传感器、通信技术、数据处理和分析技术等先进技术的一种继电保护系统。

该系统具有实时监测、远程通信、数据分析、智能判断和自动控制等功能,能够对继电保护系统进行全面监测和管理,从而提高系统的可靠性、灵活性和安全性。

一、智能传感器的选择和配置。

智能传感器是智能变电站继电保护在线监测系统的核心组成部分,它能够实时采集电力设备的运行状态和环境信息,包括电流、电压、温度、湿度等参数。

在选择和配置智能传感器时,需要考虑传感器的准确度、响应速度、稳定性和设备兼容性等因素,以确保传感器能够准确、可靠地采集数据。

二、通信技术的应用。

智能变电站继电保护在线监测系统需要实现对继电保护设备的远程监测和控制,因此需要应用先进的通信技术,包括有线通信和无线通信。

有线通信可以采用以太网、光纤通信等技术,而无线通信可以采用无线传感网、蓝牙、Wi-Fi等技术。

通过通信技术,可以实现对继电保护设备的远程控制和数据传输,从而为系统的监测和管理提供便利。

三、数据处理和分析技术的引入。

智能变电站继电保护在线监测系统需要处理和分析大量的数据,包括传感器采集的实时数据、历史数据和环境数据等。

需要引入数据处理和分析技术,包括数据采集、存储、处理、分析和可视化技术。

通过数据处理和分析技术,可以对系统的运行状态进行实时监测和分析,及时发现故障和异常,为系统的预防和处理提供依据。

四、智能判断和自动控制技术的应用。

智能变电站继电保护在线监测系统需要具备智能判断和自动控制的能力,能够根据数据分析的结果自动判断电力设备的运行状态,及时采取措施防止故障的发生。

有关变电设备在线监测系统的探讨

有关变电设备在线监测系统的探讨
电网技 术 , 1 9 9 9 , 2 3 ( 8 ) : 6 5 — 6 8 .
数据信 息进 行调 整、 采集 、 分析处 理 、 打印 、 显示 等, 并 且通过 远程 通信 网络传达
给监 控 中心 。 2 变 电设备在 线监 测 系统 的优点
[ 3 】 韩月 , 耿宝 宏 , 高强 . 智 能变 电站 设备 在 线监 测系 统研 究[ J ] . 东北 电力 技术 , 2 0 1 1 ( 1 ) : 1 7 - 2 0 .

线监测 系统 的稳 定性 可靠性 , 尽 量解 决好元 件 ( 如传 感器 ) 自身的性 能 问题 ; 尽 量 完善在 线系统 的智 能化水平 , 使得 现场信 息采集 及信息 的汇总 、 处理 、 分析 和 专 家在 线诊 断等 连成一 个高 效 的智 能化 综合 化的 流程 ; 必须 形成 行业规 范 , 加 强 对变 电设 备在 线监 测系 统产 品质 量 的严格 把 关。

引 言 电力供 应一 直是一 项关乎 着 民计 民生 的无可替代 的重大 工程 , 随着社 会经
的准确度 、 稳 定性有 待进一 步提高 ; 信息 采集 系统的传 感器破 损 、 电压信号 畸变
等故 障问题有 待进一 步改善 ; 数据传 输与处 理系统 中的数 据丢失 等问题有 待进

济 的 不断增 长 , 电力需 求量 也不断地 增 加 , 电力 系统 也向着 特高 压 、 超高压 、 大 容 量 的方 向发展 , 对 电力 系统 的安 全性 、 稳 定性 、 可靠 性 、 高 效性 要求也 越来 越
高。 此 时对 电力系 统的智 能在 线监测 便应运 而生 , 2 0 世纪8 哞 代 以来 , 我 国电力
步 解决 。 ( 2 ) 可行 性 建议 为使变 电设备 在线监 测系统 更好地造 福社会 , 必须进 一步提 高变 电设备 在

变电站在线监测系统的分析

变电站在线监测系统的分析

变电站在线监测系统的分析摘要:近年来,电网公司积极开展状态检修工作,变电站在线监测、故障诊断作为状态检修工作的前提,具有非常关键和重要的作用,因此本文对变电站主变的在线监测进行了分析介绍。

关键词:变电站,在线监测,状态检修中图分类号: tm411+.4 文献标识码: a 文章编号:0引言传统的设备预防性试验属于离线状态监测,其投资小、监测面宽,检测设备相对简单方便、易实现,但反应相对迟缓,采集信息有限,必须另外配备分析系统,因此不能适应当前广泛推广的变电站自动化的要求,而在线状态监测是以计算机技术为基础,利用现代传感器技术以及信息技术等对正在运行的设备进行实时监测,这种方式监测信息量大,能够及时反映设备的状态和发展趋势,比较适合应用于变电站自动化。

故障诊断是主动发现故障的过程,所谓故障就是使系统不能按给定要求工作的一种不允许的性能偏离,故障诊断包括故障报警、故障定位、故障程度估计、设备的故障诊断实际上指在设备不解体的情况下,根据人类积累的经验和数据,采用一定的技术手段,对设备所处的状态进行判断,对设备的故障及发展变化进行诊断和估计的技术。

1变压器在线监测技术概况变压器的在线监测可以提早发现设备内部可能存在的缺陷或性能劣化,为检修提供判断,提高供电可靠性和经济性。

因此,变压器的在线监测具有十分广阔的发展前景。

其发展方向主要有:1)由对单台的设备进行监测向整个系统的在线监测延伸,并根据系统设备的运行情况,由专家系统判定最优化的运行计划。

2)实现设备的远程监测。

3)状态监测系统和其他系统联网,增强系统的安全性和可操作性。

虽然包括变压器在线监测在内的电力设备在线监测技术已经发展了几十年,但在线监测系统的选型、日常运行、判据分析、状态评价等方面仍缺乏相应的标准、规范和导则,运行单位对在线监测系统按电力设备的日常管理、维护工作有待规范。

电力设备的在线监测必将是未来高电压设备检测研究的重点。

2变压器在线监测方法电力变压器的在线监测方法主要分为两种形式:集中式监测和分布式监测。

变电站二次设备在线监测系统的设计与实现

变电站二次设备在线监测系统的设计与实现

变电站二次设备在线监测系统的设计与实现随着电力系统的发展和变电站规模的逐渐扩大,变电站二次设备在电力系统中扮演着至关重要的角色。

为了确保变电站的安全稳定运行,必须对二次设备进行及时监测和维护。

因此,设计和实现一个高效可靠的变电站二次设备在线监测系统就显得极为重要。

一、系统架构设计1.系统功能模块划分数据采集模块负责对变电站二次设备的运行数据进行采集,并将其传输至数据处理模块进行处理;数据处理模块负责对采集到的数据进行处理和分析,生成相应的监测报表和趋势图;数据显示模块则将处理后的数据以图表形式展示给用户,用户可以通过数据显示模块实时查看变电站二次设备的运行状态;报警处理模块则负责监测系统中的异常情况,并对异常情况进行及时报警处理。

2.系统数据通信协议选择在设计变电站二次设备在线监测系统时,需要选择合适的通信协议进行数据传输。

通常情况下,可以选择Modbus、DNP3.0等通信协议作为系统的数据传输协议,确保数据传输的稳定性和可靠性。

3.数据存储和备份为了确保系统数据的安全性和完整性,需要设计合理的数据存储和备份方案。

可以将数据存储在云端服务器或本地数据库中,并采取定期备份的方式确保数据的安全和可靠性。

二、系统实现步骤1.搭建硬件平台在实现变电站二次设备在线监测系统时,首先需要搭建一个合适的硬件平台。

可以选择采用工控机或嵌入式开发板作为系统的硬件平台,保证系统的稳定性和可靠性。

2.开发数据采集模块数据采集模块是变电站二次设备在线监测系统的核心模块,负责对二次设备的运行数据进行采集。

可以选择采用传感器、模块等设备进行数据采集,并将采集到的数据传输至数据处理模块进行处理。

3.开发数据处理和显示模块数据处理和显示模块负责对采集到的数据进行处理和展示。

在数据处理模块中,可以利用数据分析算法对数据进行处理和分析,生成相应的监测报表和趋势图;在数据显示模块中,可以利用图表控件将处理后的数据以图表形式展示给用户。

变电站SF6在线监测系统的应用分析

变电站SF6在线监测系统的应用分析

变电站SF6在线监测系统的应用分析变电站是电力系统中实施止电、变、配电的场所,也是电力传输、配送与供电电网的连接点,是电力系统的核心环节之一、为了保障变电站设备的正常运行和安全,变电站SF6在线监测系统得到了广泛的应用。

SF6(六氟化硫)是一种无色、无臭、无味的气体,在正常温度和压力下是稳定的,具有良好的绝缘性能。

因此,SF6在变电站中广泛用作电气设备的绝缘介质。

然而,由于SF6是一种强大的温室气体和全球变暖潜在气体,其对环境的影响不可忽视。

因此,为了合理使用和管理SF6,在线监测系统被引入到变电站中。

首先,变电站SF6在线监测系统可以实时监测SF6气体的浓度。

通过测量SF6气体的浓度,可以了解绝缘性能的变化情况,并及时采取措施进行维修和保养,从而保证设备的正常运行。

此外,根据测量结果,还可以评估SF6的使用情况,合理安排SF6的使用计划和管理,减少SF6的损耗和排放。

其次,变电站SF6在线监测系统可以监测SF6气体的压力和湿度。

通过测量SF6气体的压力,可以了解绝缘介质的状态,并及时检修和更换设备。

通过测量SF6气体的湿度,可以预测绝缘性能的变化情况,及时采取干燥措施,提高设备的绝缘性能。

此外,变电站SF6在线监测系统还可以通过故障诊断和异常处理等功能,提供准确的故障信息和处理建议,帮助运维人员快速排除设备故障,保证设备的可靠运行。

同时,监测系统可以记录和存储历史数据,提供数据分析和决策支持,帮助管理层制定合理的运行和维护策略。

总之,变电站SF6在线监测系统的应用可以提高变电站设备的绝缘性能和可靠性,减少设备故障和维修次数,降低运营成本和维修费用。

同时,减少SF6的损耗和排放,实现环境友好型变电站的建设和运营。

因此,变电站SF6在线监测系统的应用是提高变电站安全和可持续发展的有效手段。

浅谈智能变电站辅助综合监控系统发展趋势

浅谈智能变电站辅助综合监控系统发展趋势

管理探索Һ㊀浅谈智能变电站辅助综合监控系统发展趋势遇宝安摘㊀要:通过多年的研发和对变电站视频监控㊁安全措施㊁环境监控㊁访问控制和消防环节的应用ꎬ文章进一步探究了智能变电站辅助系统的标准化和前端设备的智能感知ꎬ从而使该系统变得更加 聪明 ꎮ关键词:变电站ꎻ辅助系统ꎻ前端设备一㊁智能变电站视频及辅助监控系统的发展安全视频监视技术早已在电力行业中得到应用ꎬ主要原因是电网变电站的地理位置相对偏僻并且分散ꎬ多为无人值守需要对站内设备设施的运行状态进行实时监测ꎬ故而迫切需要在智能感知的变电站智能辅助系统含线视频监控ꎮ早期的变电站网络视频监视系统也称为变电站远程图像监视系统(远程显示系统)ꎬ经过数年的发展ꎬ变电站远程显示系统不仅限于网络视频监控应用ꎮ还根据智能变电站的发展趋势ꎬ集成了外围防护㊁环境监控㊁照明控制㊁门禁控制和消防控制等应用ꎬ使智能变电站辅助系统不断完善发展ꎮ南自信息拥有独特设计开发的变电站远程显示系统ꎬ变电站视频与环境监控系统ꎬ智能变电站综合辅助监控系统ꎮ它具有完全的自主知识产权ꎬ已广泛应用于近10000个变电站(750kVꎬ500kVꎬ220kVꎬ110kVꎬ66kVꎬ35kV每种电压等级都有应用案例)ꎮ如今ꎬ许多变电站都有辅助子系统ꎬ例如视频监视㊁环境监视㊁安全措施㊁火警和访问控制ꎬ他们大多数人独立工作ꎬ并通过不同的渠道上传数据ꎬ系统的集成监视和集中管理大大降低了系统集成和可用性ꎬ并增加了系统管理成本ꎮ变电站的视频监控㊁环境监控㊁安全措施和其他系统已经在中国建立并开发了很多年ꎬ仍有一些问题和挑战需要解决ꎮ归纳如下:(一)标准化问题中国国家电网有限公司发布«智能变电站辅助系统综合监控平台技术规范»ꎮ以广东电网为代表的南方电网发布了«变电站视频与环境监测系统技术规范»ꎮ电力行业相对于安全系统中其他行业的标准化处于最前沿ꎮ但是ꎬ关于系统互连ꎬ设备兼容性和协议信令一致性ꎬ未来还有很长的路要走ꎮ(二)适应电力系统应用环境挑战问题变电站中存在强电磁场干扰ꎬ对设备电磁兼容性能㊁外壳防护等级均提出了较高要求ꎮ(三)实用化问题解决方案需要满足用户的实用化需求ꎬ符合用户安全生产和辅助监控的需要ꎮ二㊁智能变电站辅助综合监控系统近年来ꎬIEC61850标准的应用以及光电转换器的开发和使用导致了我国智能电网的快速发展ꎮ数字智能变电站的概念已被应用到工程实践中ꎬ在全国范围内已建成一定数量的数字智能变电站ꎮ新型只能感知智能辅助系统:系统总体架构由省/地市公司配电站房辅助监控平台㊁数据交互传输系统㊁站端智能监测系统等各部分构成ꎬ通过网络实现系统的数据交互和联动ꎮ配电站房辅助监控平台作为整个系统的 大脑 ꎬ负责对配电站房环境及设备状态信息存储㊁处理㊁分析并且向终端下发指令ꎮ也是面向运维人员的工作平台ꎬ实现配电站房整体运行状态的远程监控㊁危险预警和异常告警ꎮ数据交互传输系统是整个系统的 神经网络 ꎬ将各应用平台㊁智能配电网关㊁传感器设备等联通起来ꎬ实现数据实时传输ꎬ并在配电站房辅助监控平台展现给相关权限用户ꎮ智能配电网关是整个系统的 感官系统 ꎬ负责对配电站房内各功能子模块信息存储㊁信息处理及分析ꎬ并通过标准协议传输给配电站房辅助监控平台ꎮ当超过预设限值ꎬ则启动智能配电网关联动ꎬ以将配电站房相关指标参数控制在目标范围之内ꎮ传感器设备是整个系统的 手脚 ꎬ实现配电站房内监测信息的采集ꎮ依据目前省内信息化网络和配电站房终端设备建设实施的实际情况ꎬ借助在信息内网统一部署的IoT平台和可视化平台ꎬ分别实现环境类㊁状态类等采集数据的存储和视频信息的存储ꎻ配电站房辅助监控平台分别从IoT平台和可视化平台获取相关数据信息仅进行分析处理ꎬ并展现分析结果信息ꎮ三㊁关键技术趋势(一)站房智能辅助与人工智能可视化网关是智慧物联体系 云管边端 架构的边缘设备ꎬ具备信息采集㊁物联代理及边缘计算功能ꎬ支撑营㊁配电及新兴业务ꎮ采用硬件平台化㊁功能软件化㊁结构模块化㊁软硬件解耦㊁通信协议自适配设计ꎬ满足高性能并发㊁大容量存储㊁多采集对象需求ꎮ采用Linux内核操作系统ꎬ满足站房与地区主站进行通信ꎬ包括视频调阅㊁实现配电站房数据信息的采集㊁存储㊁加密㊁上报以及设备的协议适配㊁工况自检分析等ꎮ由无线4G+APN方式上传到主站系统ꎮ(二)配电站房智能辅助监控系统应用平台部署在Ⅳ区ꎬ站端监测数据使用4G公网通道ꎬ通过站房智能辅助与人工智能可视化网关ꎬAPN专网ꎬ经主站防火墙㊁入侵检测系统接入配电站房智能辅助监控系统应用平台ꎮ软件插件机制订义了用于访问监视设备的统一接口规范ꎬ从而为编码设备㊁摄像机㊁访问控制㊁数据采集模块㊁辅助设备和其他设备启用了即插即用功能ꎮ仅假设软件代码和设备参数设置ꎬ而无须更改平台ꎬ即可完成对新设备的访问ꎮ这样ꎬ制造商不仅可以基于设备的统一接口规范来实现插件实现ꎬ而且第三方制造商可以根据设备提供的统一接口规范来单独实现和连接插件ꎮ(三)站房智能辅助与人工智能可视化网关采用Linux内核操作系统ꎻ站房与地区主站通信要求ꎬ包括视频调阅㊁环境数据信息采集㊁存储㊁加密㊁上报㊁设备协议适配㊁设备运行工况监测㊁巡检计划拟定㊁监测参数配置等ꎻMQTT通信:BAS-ZF-6801IG站房智能辅助与人工智能可视化网关通过MQTT通信协议实现采集数据对上转发和接收对下遥控功能指令ꎻLoRa无线通信:470MHz通信协议满足电力设备节点组网协议ꎬ2.4GHz通信协议满足微功耗协议ꎻ流媒体:通过与现场视频设备通信ꎬ实现多路视频数据的转发㊁分发功能ꎬ多数据源支持ꎻ通过RTSP流实现实时预览和录像点播功能ꎻSIP-B通信模块:通过SIP-B接口协议与可视化平台通信ꎬ实现视频相关信令的交互ꎻ系统自检:负责采集智能配电网关及各个模块当前运行状态ꎬ当某个模块出问题后ꎬ要立即重启该模块ꎮ作者简介:遇宝安ꎬ南京深大工程技术有限公司ꎮ54。

变电站中直流系统的绝缘状态监测方法

变电站中直流系统的绝缘状态监测方法
R2 = R3 = R′

= R′
R IN - / ( R′ + R IN - )
R′ + R IN +
(3)
等效负载电阻由(4) 式给出:
R EQV. LOAD = R‴
R LOAD / ( R‴+ R LOAD )
和 R‴相比 R EQV. LOAD 电阻值可以忽略不计ꎮ
(4)
DC system in the substation. This paper researches and develops an insulation control device ( ICD) ꎬ builds its
mathematical modelꎬand monitors the insulation reduction and insulation resistance value of a large ̄scale substation
源内阻ꎬR2 、R3 为直流系统正负极对地的等效电阻ꎬ
流系统的正负极和地线ꎮ 电源连接到交流 220V、
直流系统的等效电路如图 1 所示ꎬ其中 R1 为电
测ꎮ
绝缘控制装置( ICD) 以 220V 的电压连接到直
C1 、C2 为电源的对地电容ꎬR4 为正极对地暂态电阻ꎬ
50Hz 并 接 地ꎮ 每 个 测 量 通 道 与 地 的 电 阻 不 小
110kV DC system in recent years. It has certain practical significance for helping to improve the reliability and serv ̄
ice life of the operating DC power grid.

电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现

电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现

电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现摘要:当前,在改革开放的历史进程中,城镇化的快速发展促进了电力体制的不断更新。

然而,随着现阶段电力需求的不断增长,对电网安全的稳定性提出了更高的要求。

电力设备承担着国家战略发展的重要任务,其稳定性和可靠性具有重要意义。

研究了电力设备运行状态在线监测系统的设计方案,为提高电网运行安全性提供参考。

关键词:电力设备;运行状态;在线监测系统;设计和实现引言输电过程需要根据电力设备的运行情况来完成。

作为智能电网的核心组成部分,电力设备的安全稳定运行将直接影响到整个电网。

电力系统规模和范围的不断扩大对电力设备运行状态监测提出了更高的要求,电力设备运行状态在线监测系统的设计与改进仍是当前研究的重点。

智能电网和动态增容技术的不断发展和完善,为实现电力设备运行状态的实时、高效监控过程提供了强有力的支持。

但由于技术和成本的限制,还存在一些问题,如单点监控、尚未联网形成监控系统等,交互水平有待提高,在实际使用过程中还需要进一步提高,以降低故障率、使用维护成本。

1电力设备运行状态在线监测系统的设计1.1在线监测系统的总体规划电力设备在线监测系统,首先要建立监测基站,选择发电站和发电厂配置相应监测子站。

在监测子站中,要采集每一个通过数据采集器收集到的数据,通过数据模块将数据进行转化处理,定时发送到监测子站,存入统一数据库。

再由监测子站将数据统一传输到中心站上,并入数据库中进行存储。

1.2无线传感器网络设计(1)支持远距离传输,电力设备运行中传送距离一般同电压等级成正比,220KV的输电线路较长,尤其是电力设备电线路可达到上千公里,可能穿越不同的区域,需以不同区域的实际情况为依据对相应监测设备进行部署,重点监测区域间的间隔可能较远,需网络支持远距离传输功能。

(2)灵活的拓扑结构,满足不同线路类型的监测需求,连接不同电力设备的输电线路通常呈线性排布,网络节点(安装于杆塔上)则呈线性拓扑结构,通过采用同塔多回(多回输电线路共用一个杆塔)的方式可节省占地资源,由三相导线和架空地线构成一回线路,在需同时监测多条输电线路的情况下,使局部呈网状网络拓扑结构。

变电设备在线监测应用技术发展概况

变电设备在线监测应用技术发展概况

4断路 器 在线监 测 目前 断路器 的在线监测 主要在 以下几个方 面 : 记录断路 器分合 闸操 作理行 程 一时 问特 性 曲线, 提取其 机械运 动参数, 对其操 作运动特 性进行监控 , 可判 断 它的 机械 故障 : 测操 作 线圈 的 电流 、电压 波形 , 有 效判 断拒 动 、误 动等 监 可 故障 : 断路 器运行 中产 生的机 械振动 信 号包括丰 富 的信 息, 可在体 外检测 其振 动 信号 , 通过 : 分析 振动 信号 , 断高压 开关机 械 系统 的状态 。振动 信号 的研 诊 究 已受到 国 内外的普 遍重 视 : 测量 断路器 提 升杆 的泄漏 电流 以检 测其绝 缘状 态 : 量静 态 回路 电阻和 动态 回路 电阻 以检测 触头 烧损 情况 。利用 红外 测温 测 装 置 测量触 头 过热 引起 的外 表热 量变 化情 况 : 监测 S 6气 体压 力 。 F
引 言
பைடு நூலகம்
检测 阻性 电流可 以发现 MA的老化和 受潮 , M A的有 效在线 监测手 段 。目前 O 是 O
已有 多种 M A 线监测 装置在 运行 , 防止 M A O在 对 0 的故 障发挥 了很大 的作用 。其 中多 数采用 日本研 制 的 L D一 4型泄漏 电流 中分离 出阻性 电流基 波值 的谐波 C
M A的运行 状况 。 0
在线 监测 也 取得 良好 的效 果 。其应 用 主要 分 为如 下几 类 :
1变压 器类 在线 监测 为确 保变压 器 的安全运行 , 究 了各种 不 同的监测 方法, 中以利用 气相 研 其
色谱 法检 测 油 中溶 解气 体 最 为有 效 。变 压 器 油在 热 和 电的 作用 下 , 解 出 分 氢 、一氧 化 碳 、二 氧化 碳 、以及 多 种低 分 子烃 类 气体 ,设备 内 部故 障 的类 型及严 重程度 与这些 气 体的组 成及产 气速度 有密 切关 系。 目前 这一关 系判 断 和监视 设 备 的运 行 状况 , 已成 为变 压器 安全 运行 情况 不可 缺 少的 手段 。 但是 , 用检测 油 中溶解气体 的气 相色谱 法, 利 从取样 ~油气 分离一 色谱 分 析的全 过 程看, 存在 着 分 析环 节 多、操 作烦 琐 、试验 周 期长 等弊 病, 试验 误 差也 较 大 。对 于类 似 匝 间绝 缘等 缺 陷而 引起 的 突 发 性故 障 感 到不 够 及 时 。 近 年来 , 国内外研 制安装 在变 压器 小型 的在 线气 体监测 装置 , 设备进行 连续 对 监测 , 补 了气相 色 谱法 的 不足 。 弥 对于这 类在 线监测 装置, 按检 测对 象可分 为三大类 : 一类是 测总 的可燃 第 气 体含 量 (C ) 包括 氢、 TG ( 一氧 化碳 和各种 气态 烃类含 量 的总 和) 列如 日本 三 。 菱 电力 公司 TG检测装 置, C 只给 出可 燃气 的总含 量, 能给 出某 一组 的分 的单 不 独 含量, 结构 复杂, 且 造价 高。 第二 类是 测多种 组分 的在线 检测仪 , 也称 在线 色 谱 。 的测氢 、甲烷和 一氧化 碳三 个组分 。这种 仪器智 能化程 度高 , 结构 复 有 但 杂 , 价 高。 造 东北 电力 科学 院研制 的色 谱在线监 测仪 当属此 类 。 第三类 是测单

变电站电力设备电气绝缘综合在线监测方案设计与研究

变电站电力设备电气绝缘综合在线监测方案设计与研究

质量验检 ,确保 措施 和计划的有效 实施 ,确保 工程质量 目标达到合 同要 求 ;对 于 各 专 业 交 叉 复 杂 的作 业 ,应 提 前 组 织 会 审 作 业 方 案 , 以免 造 成 安装 返 工 。 严格 执行质量奖惩制度 ,将 责、权 、利相 结合 ,将个人 的经济 利 益与 工程质量挂钩 ,做到重奖 、重罚、奖惩分明,从而调动作业 人员的工作积极性 ,确保作业人 员认真 负责。质安员实行跟班 质量 监督,发现问题及时处理纠正 ,严格上 下工序和交叉的交接 、验收 制度,做到本工程质量不合格不交 接,上工序不符合要求 ,下 工序
Po we r T e c h n o l o g y
机箱上,安装适 合的接 口模块 ,可将各 硬件系统集成至 P X I 总线 中, 在长距离传输当 中, 绝缘模拟 信号会 受干扰 及减退 ,因此,可将 P X I 系 统 放 于 现 场 ,便 于 就 近 在 线 监测 对 象 。 2 . 2 主控 机 系统 设计 在综 合监 测方案中 ,主控机系统 是由交换机、G P S卫星 时钟与 计算机等设备构 成的,对全部 电力设备 的绝缘状 态特征值进行实时 监测 ,并绘制 出相关 的图形数 据。在 线监控系统获取 P X I系统 的绝 缘数据信 息后 ,经数据 库查询 获得 P X I系统新报警阈值与绝缘状态 数据 ,以判断 电气设备 的绝缘状况 。当参量数据超过报警 阈值之后 , 系统会报警 以提 醒相 关工作人 员进行注 意。在线监控系统也能对任 意 时 间段 中 的某 设 备 绝 缘 参 量 数 据 进 行 查 询 , 以 绘 制 绝 缘 参 数 趋 势 图,另外 ,监控 系统还 能经网络通信方式 ,对 P X I系统信号 的采集 方 式进 行 转变 , 实 现 局 域 网 G P S系 统 的对 时 操 作 。 2 . 3 监 测 系 统 的 硬 件 设 计 前置机系统主要包含 P X I总线 的前置单元与设备 智能监测 点, 在 变 电 站 工 作 现 场 附 近 进 行 安 放 , 让 主 控 机 处 在 变 胆 战集 控 室 内, 对 前置 机 的 监 测 数 据 进 行 管 理 及 查 询 , 主控 机 具有 打 印机 报 警 功 能 , 主 控机 对 多 台前 置 机 进 行 管理 时 , 需 要 接 入 相 应 交 换 机 进 行 以 太 网 的 联 网 通 讯 。综 合 在 线 监 测 系 统 不 能 与 监 测 设 各 相 脱 离 ,在 时 间 方 面应与综合 自动系统 的时钟相 同步 ,把系统操作及监测数据进 行关 联分析,与 G P S卫星时钟进行接入 ,在监测系统 中,还 要设计常规 电源隔离 的变压器与 U P S的不 间断电源 , 以加 强监测 系统的科学性 。 2 . 4 监测系统 的软件设计 在 P X I总线系统中,变 电站的电力设备进 行多参 量多设备的综 合在线监测 ,并 以即插即用作为主导思想 ,对每种设 备参数的测量

电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现

电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现

电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现摘要:在线监测是一种监测设备运行特性的技术或过程。

通过提取故障特征信号,分析判断被监测特征的变化或趋势,可以及时准确地掌握设备运行状态,保证设备安全、可靠、经济运行。

本文主要分析电力设备运行状态在线监测系统的设计与实现关键词:电力设备;运行状态;监测系统;设计引言:随着中国经济社会的重大发展,电力需求的不断增长,以及信息技术和自动化技术在中国的应用,电力设备的运行状况在安全稳定的框架内运行,大大提高了电网的稳定性和可靠性。

电气设备运行在线监测系统灵敏度高,敏感传感器监测和收集电气设备异常信息,利用计算机信息技术识别和处理故障信息,在线量化故障信息,引进新设备特性,在线监测和诊断。

一、电力系统变电运行安全管理与#设备维护存在的问题(一)对设备维护不够重视电力系统的设备一般运行较长时间,必然存在一定的安全隐患问题,并且只要有一台设备产生问题,就会对整个变电系统产生严重影响。

因此,电力企业需要制定有效的管理制度,定期对设备进行维护工作。

很多企业为了节约成本,单纯追求经济效益的提升,而忽视这方面的工作,没有及时更换旧设备,不想花费大量资金在设备维护上面,而导致设备不符合国家制定的标准要求,最终使得电力设备受到更加严重的损坏。

对此,电力企业应积极开展电力设备维护工作,及时更换旧设备,有效保障变电工作的稳定运行,以免发生电力安全事故。

(二)检修模式不完善,检修过于频繁许多电力企业对设备检修并没有一套完整规章制度。

在电力系统中,许多刚投入使用运行良好的设备,若检修人员频繁对其进行检修的话,不仅无法提升+电力设备的运行效率,反而会因为频繁的检修导致设备存在新的安全隐患。

盲目的检修计划不仅会严重影响设备的运行,同时也可能增加设备的安全隐患,导致重大的变电事故。

检修人员根据错误的检修进行检修,会严重影响电力系统备运行,对电力系统变电运行安全管理产生严重的影响。

二、电气设备在线监测的特点随着信息技术、传感器和通信技术的迅速发展,在线监测技术在电力设备中的使用以及在发电机、变压器、电动机、断路器、电缆等方面的在线监测技术和设备的使用也越来越普遍。

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变电站电力设备绝缘综合在线监测系统的开发
发表时间:2019-03-14T14:31:13.290Z 来源:《电力设备》2018年第27期作者:李文强[导读] 摘要:随着电力系统的发展,单一设备、单一模型具体化研究已经很难满足设备运行部门的需求,以综合监测系统为代表的多种设备监测、多参数集中检测与综合诊断的系统集成监测方式受到了越来越多的重视。

(国网忻州供电公司山西省忻州市 034000)
摘要:随着电力系统的发展,单一设备、单一模型具体化研究已经很难满足设备运行部门的需求,以综合监测系统为代表的多种设备监测、多参数集中检测与综合诊断的系统集成监测方式受到了越来越多的重视。

使用分立的在线监测系统来实现整个变电站的多设备在线监测,则存在系统构建功能的冗余,故对变电站关键电力设备绝缘进行综合在线监测意义重大。

基于此,本文主要对变电站电力设备绝缘综合在线监测系统的开发进行分析探讨。

关键词:变电站;电力设备绝缘;综合在线监测;系统开发 1、前言
电力设备检测正从定期预防性检测、故障后维修向状态检测、预测性维修过渡。

状态检测、预测性维修建立在对大型电力设备连续监测的基础上,维修时间间隔根据设备的历史维修状态和连续监测数据并分析其趋势而加以确定。

电力设备检测技术的发展经历了基于单片机的检测装置到基于DSP技术的检测装置、再到基于计算机技术的检测系统阶段,目前正朝着基于新型总线技术和网络技术的综合检测系统发展。

一些新的检测技术如光纤技术、信号采集与处理技术、PXI测控总线技术等已迅速在电力设备的检测中得到应用。

2、监测系统整体方案设计
目前,国内外推出了大量针对单一设备的在线监测装置。

为了开发集成监测系统,本文对各电力设备的待监测信号进行了分类。

图1为变电站电力设备电气绝缘综合在线监测系统示意图,对变压器、GIS和电力电缆等电力设备的局部放电等绝缘参量进行在线监测时,需要较高的采样率来采集绝缘状态信号,因此这些设备可采用高速数据采集卡PXI-5112和高速示波器TDS2014采集模拟信号。

图1 综合在线监测系统示意图
高频信号通过电缆传输给信号调理单元,设备与信号调理板卡一一对应,最后由PXI测控单元的PXI-6508数字IO卡配合软件实现板卡类型识别及循检设备的切换,进而实现检测设备的即插即用。

通过对电缆绝缘电阻以及其他电力设备泄漏电流值的在线监测,由于对传感器耦合的直流信号、交流工频信号或非电量信号的采集不需要较高采样率,故这些设备可采用嵌入式前置智能节点采集。

嵌入式智能单元在现场就地进行A/D转换并进行数据处理,最后通过RS-485总线接入PXI测控机箱中的PXI-8440多串口卡,并通过串行通讯实现数据上传。

变电站电力设备在线监测可以采用分级集成的方式,根据变电站中的实际情况,可将需要在线监测的电力设备按区域划分为多个单元(一般将一条出线上的所有电力设备分为一个单元),每个单元的电力设备可以通过一个PXI前置机系统,将进行绝缘状态监测的各个硬件系统集成起来。

PXI的内嵌控制器由于带有以太网网卡接口,可以借助于交换机将所有PXI系统组成以太局域网,构成变电站内针对多个电力设备的多种绝缘参量的综合在线监测系统网络,完成在线监测系统环境集成中的网络集成。

整个变电站电力设备在线监测系统网络主要由基于PXI总线的前置机系统、综合监测主控机系统、数据库服务器系统3部分组成。

2.1PXI总线前置机系统的构成和任务规划。

PXI前置机系统主要由PXI机箱、安装在PXI机箱插槽上的各种PXI接口模块以及通过PXI模块连接到PXI机箱上的硬件采集模块组成。

每个PXI系统通过采集、计算得到电力设备绝缘参量的特征值后将这些数据存储到数据库,然后发送消息通知监控站系统获取最新的绝缘状态数据以此保证监控站系统中绝缘数据的有效性和及时性。

通过在PXI机箱插槽上安装相应的PXI接口模块,可很容易的将各硬件系统集成到PXI总线上。

由于绝缘状态的模拟信号在长距离传输中容易受到干扰和衰减,故PXI系统放在现场以便就近监测对象。

2.2综合监测主控机系统的构成和任务规划。

综合监测主控机系统由工业控制计算机、GPS卫星时钟、交换机等其它辅助设备组成,主要对所有实施监测的电力设备绝缘状态参量的特征值进行实时展示和历史查询,并绘制相应的图形数据。

监控站系统在获知PXI系统绝缘状态数据更新的消息后,通过查询数据库获取PXI系统更新的绝缘状态数据并和报警阈值进行比较来判断设备绝缘状态。

如果某项参量数据高于报警阈值,监控站系统将报警信提醒工作人员注意。

监控站系统也可查询任意时间段内某个电力设备的某项绝缘参量的历史数据,并绘制趋势图形来展示该绝缘参数的发展趋势。

此外监控站系统还可通过网络通信改变PXI系统信号采集的控制方式以及在局域网内进行GPS系统对时操作。

2.3数据库服务器系统的任务规划。

数据库服务器主要为整个在线监测系统中的各种数据提供数据存储和检索服务。

数据库系统中存储的大量历史数据是评估和预测电力设备绝缘状况的根据,保证其正常、稳定非常重要,故数据库通过配备备份数据库服务器进行双机备份以防止主数据库服务器出现意外情况而带来损失。

3、监测系统硬件构成
前置机系统包括PXI总线前置单元和各设备的智能监测节点部分,在变电站现场就近安放。

主控机处于变电站的集控室内,主要管理和查询前置机监测得到的数据并具有报警和打印等功能。

若该主控机需要管理多台前置机时需接入交换机来实现以太网联网通讯。

监测系统不应该脱离监测的设备且应在时间上与综自系统时钟同步,将监测数据与系统操作关联考虑进行分析,故需要接入GPS卫星时钟。

还需在系统中设计常规的电源隔离变压器和UPS不间断供电电源。

4、监测系统软件开发
在基于PXI总线的变电站多设备多参量在线监测系统硬件集成框架下,以即插即用为主导思想实现了每种设备每个参数测量模块的软件集成技术。

根据不同功能将监测软件系统划分为PXI前置机系统、主控机系统、数据库系统3部分,确定了软件系统在集成过程中应遵循结构化、扩展性、面向对象和操作简单的原则;分析抽象出电力设备对象模型和监测子系统对象模型并用XML格式来存储监测子系统的加载信息,实现了监测子系统的动态加载;采用基于树视图的监测子系统管理器的设计中,使用MVC设计模式,通过配置或修改监测子系统的节点信息,完成监测子系统的即插即用功能;研究并解决了连续监测中的控制冲突问题,实现了对多个电力设备的多个特征参量的连续在线监测;设计出基于UDP的双机通信协议,实现了由一台监控站系统通过通信方式来管理多台PXI子系统,解决了系统集成中多机通信问题。

最终在以PXI总线技术和以太网技术的硬件集成和网络集成的基础上,用NIMeasurementStudio和NET软件开发平台实现了软件系统的环境集成。

根据集成系统即插即用的总体设计思想,采用图元方式设计开发了监控软件的主控制界面,协调了主控机和前置机采集管理和控制问题,实现了主控模块的即插即用;根据集成系统数据的访问频率和所占用的空间大小,将数据库分为静态系统信息库、动态实时数据库、历史数据库以及系统配置库,通过分析系统的数据模型设计出数据库集成的基本方案并用模板技术实现了数据库的访问框架,满足了频繁的实时数据信息交互的高实时性要求,完成了数据查询和报表制作功能;统一了各参量采集的控制界面和采集、分析数据的显示界面,保证了集成软件的风格统一;完成了数据分析各子模块的标准化、通用化定义和数据分析子模块的软件开发,集成系统可以共享局部放电统计参量的指纹分析软件、超高频局部放电的单次波形分析软件、介损角正切计算软件、数字滤波软件、数据统计与历史查询软件等;针对大数据量管理和查询的问题开发了专门的历史数据查询、分析模块,使其具有良好的交互性并提供多种趋势分析方法。

5、结语
变电站绝缘在线监测系统测量的数据准确、稳定、可靠,系统抗干扰性能力强,是电力系统最具发展前景的技术之一。

参考文献:
[1]李贤琳电网中变电设备在线监测及监测技术应用现状[J].工程技术,2015-36.
[2]万鑫,任秀杰.基于智能电网的设备在线监测与故障诊断[J].工程技术.2015-41.。

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