智能电网与一次设备
智能变电站一次设备智能化技术分析
张 磊
（ 昆山市供电公 司， 江苏 昆山 ２ １ ５ ３ ０ ０ ）
摘 要： 随 着我 国 的 日渐 发展 ， 变 电站 自 动 化技 术 的发展 取 得 了相应 的成 绩 。 特 别 是一 体化 设备 的 出现 ， 使我 国智能 变 电站将
再 创新 的 高峰 ， 进入 智 能化新 阶段 。 目 前， 人 们的 用 电需求也 与 日 俱增， 因此 ， 智能 变 电站 一次 设备 智 能化技 术有 着 非常 重要 的 意义 ， 一 次设备 智 能化技 术 的发展 是 必 然的 。 不过 当前 ， 智 能 变 电站 一 次设备 智 能化技 术 已在 实践 中得 到 了应 用。 文 章通 过 对
பைடு நூலகம்
１ 智能变电站的结构
和控制 ， 也可以比较好的了解到设备的运行状态。 ②智能化开关设备 。 随着我国的飞速发展 ， 传统的开
通过对开关设备的研 通过对智能变电站结构的分析 ， 可将智能变 电站分为 关设备 已经满足不了人类的追求了。 三个 层 次 ， 即过 程 层 、 间隔层 和 站控 层 。 究使得开关设备越来越智能化 。安装智能组件装置后 ， 就 无人 ” 的运行操作 ， 一次设备 自主监控 、 报警信 ①过程层。 智能变 电站的过程层是智能化电气设备 的 可以实现“ 闭锁功能和多种指示等相关功 能的运用 ， 还能更好地 重要组成部分之一 ， 它涉及 了数字化采样 的相关方 面， 也 号 、 合毕 的状态 ， 具有更人性化的特点 。 并 涉及 了Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ 网的实现 。 所 以说过程层对整个智能变电站 显示开关的断开 、 它也可以温度湿度高低 的指示 自主调节 ， 还有语音提 的运行起着至关重要 的作用 ， 它 的性能 的好坏可 以直接影 且 ， 响到智能变 电站整个的的稳定性与可靠性 。 过程层有着三 示功能用来防止出错和因过热而报警 的智能化装置。 ③ 电容性设备。 关于电容性设备 的智能化就显得相对 类主要 的功能 ， 首先是 电气量 的检测 ， 其次也涵盖了对运 简单一点。 主要是通过完成某种介质 的损耗因数 、 电容量 行设备的参数的检测 ， 另外就是控制好操作执行和驱动。 ②间隔层。 间隔层设备是用来汇总间隔层实时数据 的 的大小和电流 的不平衡的监控与检测来掌握电容性设备 将 电容性设备智能化 ， 从很大程度上减 相关信息 的， 同时也可 以加强对一次设 备的保护 。 在实施 具有 的绝缘特性 。 少了智能变电站工作上的繁琐事情 ， 达到了事半 功倍的效 操作 的过程 中也可以更好地实行其他控制功能 ， 对一些数
关于智能变电站一次设备智能化的运行分析
关于智能变电站一次设备智能化的运行分析【摘要】智能变电站是智能电网的重要组成部分，智能变电站是变电站自动化技术的延伸，是集信息技术和自动化技术于一身的最新技术。
智能变电站与传统变电站和数字化变电站的区别主要是一次设备智能化。
本文首先简单介绍了智能变电站和一次设备智能化，然后重点分析了主要的一次设备的智能化及智能变电站一次设备智能化的应用。
【关键词】智能变电站；一次设备；智能化；运行引言在社会经济和科学技术的发展前提下，对变电站的技术要求也越来越高，变电站面临着自动化和智能化的挑战，一次设备的智能化可以有效的实现变电站的自动化，变压器、断路器、互感器、母线构成了变电站的一次设备，因此智能变电站一次设备的智能化就需要引进智能变压器、智能断路器等设备，而这些设备智能化的实现，依靠了先进的传感技术、微机处理技术、状态监测和故障诊断技术与抗电干扰技术。
一、智能变电站和一次设备智能化介绍随着我国用电量的扩大，变电站的增长速度很快，几乎每年都会出现近千座变电站。
所以变电站的管理面对着困难，这就需要利用先进的技术，实现变电站的自动化和智能化，从而提高变电站的利用率。
在变电站的自动化中，面向对象技术成为其发展的关键，在技术层面上，变电站的一次设备还会引进先进的测控设备，实现一次设备的智能化，让变电站的一次设备能够拥有监控、操作等功能，并形成信息库[1]。
随着变电站数量的增多和面向技术在变电站的运用，变电站的系统结构出现了改变，逐渐由原来的集中式向分散式发展，分散式系统结构可以改变目前变电站笨拙、落后的设施，取而代之的是简便的、快捷的操作。
二、主要的一次设备的智能化分析1、智能断路器智能断路器主要依靠计算机计术、微电子和新型传感器，对断路器进行二次系统的设计，实现了断路器开关的数字化控制。
智能断路器的设计主要是达到数字化控制与新型传感器的结合，能够做到检测断路器的缺陷和故障，确保在故障产生的条件具备时，发出报警信号，并且自动的采取应对措施，对问题解决[2]。
智能电网中变电一次设备的运维管理
智能电网中变电一次设备的运维管理发表时间：2020-10-10T11:48:42.333Z 来源：《中国电业》2020年6月第16期作者：陈三伟[导读] 随着经济飞速发展，城市化进程不断加快。
人们对于电力输送和使用的稳定性要求越来越高，对电量需求也在不断增加，智能变电站相关设备运行的安全性和稳定性面临着更高挑战。
陈三伟（广西电网有限责任公司柳州供电局广西柳州 545005）摘要：随着经济飞速发展，城市化进程不断加快。
人们对于电力输送和使用的稳定性要求越来越高，对电量需求也在不断增加，智能变电站相关设备运行的安全性和稳定性面临着更高挑战。
电力企业通过对电网的不断扩建和升级改造，促使电网结构更加稳定，电能质量得到更高保障。
要想使得电网能够拥有一个安全、稳定的运行环境，对变电一次设备进行运维管理与检修维护是必不可少的，不但能够保证其正常运行，更能延长其使用寿命。
本文从智能电网、智能变电站概述出发，分析了变电一次设备运行维护与检修技术，并提出了几点加强其运维管理的措施，以保障电网安全稳定运行。
关键词：智能电网；一次设备；运行维护；检修技术引言智能变电站一次设备是变电运行的主要设备，直接决定着智能变电站的工作效率和运行，保证智能变电站一次设备安全、持续、稳定运行是关系到整个电力系统运行安全的大问题。
因此，对智能变电站一次设备检修与维护，不仅可以消除和解决部分一次设备在运行中的安全隐患，也为一次设备正常运行提供了可靠保障，提高设备使用年限，对于智能电网建设与发展而言具有重要意义。
1.智能电网、智能变电站介绍智能电网，顾名思义就是电网的智能化，是建立在现代化网络的基础上，通过先进的传感测量技术、设备技术、控制方法和决策支持系统技术的应用，实现高效、高质、快速、安全的运营环境，满足用户的用电需求；智能变电站是指采用先进的智能电力设备，通过全站数据集成、信息共享的互联网技术管理，最大限度实现自动化电网管理，提高变电站的监控调节、分析决策功能。
石嘴山220kV智能变电站一次设备在线监测新技术应用
石嘴山220kV智能变电站一次设备在线监测新技术应用一、概括智能化变电站是由智能化高压一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
一次设备的在线监测在智能化变电站中，可以有效地获取电网运行状态数据、各种智能电子装置IED的故障和动作信息及信号回路状态。
智能化变电站中将几乎不再存在未被监视的功能单元，在设备状态特征量的采集上没有盲区。
通过对设备进行广泛的在线监测与评估，设备检修策略可以从常规变电站设备的“定期检修”变成“状态检修”，使得设备检修更加科学可行，既能保证电气设备的安全可靠运行，又可获得最大的经济效益和社会效益。
石嘴山220kV智能变电站涉及主变油色谱在线监测（含微水）、主变油温监测、主变铁芯接地监测、主变套管监测、主变油箱气体压力监测；220kV GIS设备SF6气体微水、压力（气体密度）监测、断路器状态监测；110kV GIS设备SF6气体微水、压力（气体密度）监测、断路器状态监测；全站避雷器状态监测。
图1 石嘴山220kV智能变电站设备在线状态监测一次接线图二、智能高压设备的组成及原理图2 智能高压开关设备的原理模型一次设备智能化是指使电力系统一次设备具有准确的感知功能，正确的思维判断功能，有效的执行功能以及能与其他设备交换信息的双向通讯功能，能自动适应电网、环境及控制要求的变化，始终处于最佳运行工况的方法以及由此形成的装置设备。
智能高压设备由高压设备和智能组件组成。
高压设备与智能组件之间通过状态感知元件（传感器或其一部分）和指令执行元件（控制单元或其一部分）组成一个有机整体。
三者之间可类比为“身体”、“大脑”和“神经”的关系，即高压设备本体是“身体”，智能组件是“大脑”，状态感知元件和指令执行元件是“神经”。
三者合为一体就是智能设备，或称高压设备智能化。
智能设备是智能电网的基本元件。
三、石嘴山220kV智能化变电站在线监测设备的构成图3 石嘴山220kV智能变电站设备在线状态监测构成图1、电子式互感器：（1）与常规互感器相比，电子式互感器具有绝缘简单、体积小、重量轻的特点，CT无磁饱和，允许开路，PT无谐振现象，数字量输出等特点。
智能变电站一次设备运维管理问题及解决
科技资讯2015 NO.30SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 管 理128科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION随着科技进步,我国的电网技术不断向智能化的趋势发展,当前我国的智能变电站多采用“三层两网”作为基本网络结构,即站控层、间隔层、过程层三层以及站控层网络和过程层网络,而这其中,又以过程层最为重要,过程层多是由一次设备及其附属的智能元件构成,智能变电站中常见的各类互感器、断路器和隔离开关等均属于过程层,其对于智能变电站具体功能的实现有着重要意义,包括采集实时变电设备的运行参数量、监测变电设备实时运行状态和执行站控层下达的控制命令等。
因此,加强对过程层中的一次设备的运维管理,解决各类一次设备运行过程中出现的问题,对变电站的安全、稳定及高效运行有着重要的现实意义。
下文就变电站中易发生的故障问题展开探讨。
1 变压器短路或接地故障1.1 问题分析变压器发生短路或接地故障时,短路电路会从变压器经过,瞬间使变压器内绕组烧坏并发生形状变化。
在变电站的现实工作过程中,由于短路造成变压器内部异常的因素众多,和电路架构设置、配件生产技艺、变压器工作情况等要素都有紧密关联,通常原因包含下述几个方面:(1)导线使用不达标,譬如在高压变压器中运用一般换位导线较易造成形状改变、散股、铜线露出等,当电流太大,此些位置与位于绕组两侧的线饼会形成很大的扭矩,导致变压器被毁坏。
(2)变压器生产不达标,包含绕组绕制不紧、绕组线匝间没有实施固定处置、套装间隙太大等,以致变压器抵抗短路事故水平不达标。
(3)没有装设保护设施,当变压器温度亦或电流不正常的时候有关养护工作者没有对其实施科学处置,以致短路事故发生。
1.2 解决举措变电站设计时应提高变压器的抗短路功能,在设计的过程中应当注重温度对电磁线的抗变形与抗拉性能的影响,进而选用温度较高的状况下依旧具有优良抗短路性能的耐高温导线。
智能电网中变电一次设备的运维管理
智能电网中变电一次设备的运维管理发表时间：2020-12-23T08:57:12.660Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第21期作者：赵莹吴星潼牛晓程[导读] 在实际工作中遇到问题常常无法有效解决，这给变电一次设备运维管理的效率造成一定的影响。
国网乌鲁木齐供电公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830000摘要：智能电网中存在设备运维管理现状和技术较为薄弱的问题，需要进一步关注和提升。
鉴于此，本文对智能电网中变电一次设备的运维管理进行研究。
本文首先分析了目前智能电网变电一次设备运维管理中所存在的问题，然后提出了一些解决措施。
旨在通过研究为同行提供一些借鉴，最终促进我国智能电网的进一步发展。
关键词：智能电网；变电；一次设备；运维管理1目前智能电网中变电一次设备运维管理中存在的问题1.1运维管理人员的专业素质技能有待提高智能电网变电一次设备的运行情况关系到整个电网的运行稳定性和安全性。
因此，必须由专业且具备专业技能素质的人员来从事变电一次设备的运行与维护工作，确保管理人员能够在遇到问题时第一时间做出反应，充分运用自己的专业技能和经验来解决对应的设备问题，最终保证变电一次设备的正常、稳定运行[1]。
但是，目前我国智能电网管理中存在专业人员少，并且专业运维管理人员的专业技能层次不齐的问题，其中很多人的专业技能素质不能满足当前需求，在实际工作中遇到问题常常无法有效解决，这给变电一次设备运维管理的效率造成一定的影响。
1.2运维管理手段不能满足管理需求在社会科技进步的同时，推动了智能电网的进步与发展，同时与之对应的电网设备和技术应用也随之更新，通过对旧电网设备和技术进行升级改造来满足智能电网发展的需求。
但是在实际生产生活中，智能变电站一次设备的技术改革创新工作速度并不快，与当前智能电网的需求并不匹配。
同时很多一次设备还存在一些小缺陷，这些缺陷的存在就会引发一些故障的发生，但是同时发展中又存在设备及技术手段缺乏的问题，在一定程度上增加了故障发生的几率，对电网的稳定运行非常不利[2]。
智能变电站基础总体介绍调整
电子式互感器与常规互感器比较
共同点： 实现无畸变的准确传变一次电流及电压 电流准确度0.2S/5P20(TPY) 绝缘水平 …….
功能相同： 基本技术要求相同： 电压准确度0.2/3P 动热稳定电流
电子式互感器与常规互感器比较
添加标题
不同点：
添加标题
实现方式不同
智能终端
智能终端 发展阶段
操作箱＋CPU实现就地智能化的装置
○ 具备一定功能的智能终端
（已经广泛应用在数字化工程中）
○ 引入在线监测功能的智能操作 ○ 引入断路器智能操作
（分相控制、智能分合闸等）
○ 由真正的智能一次设备完全替代了智能终端的功 能
PSIU 600 系列智能单元型号
合并单元接口
一．合并单元输出接口标准 二．IEC60044-8传输标准：其传输接口速度为2.5Mbit/S，采用串行点对点光
纤传输。其优点是收发实时性高，传输延时固定，从而使得实现差动保护时， 各侧同步可以完全不依赖于外部同步源，缺点是光纤链路较复杂。 三．IEC61850-9-2网络传输方式：优点是数据共享方便，易于实现互操作，缺 点是网络数据流量大，且传输延时不固定，数据同步需依赖外部同步时钟源。 四．IEC61850-9-2点对点传输方式：继承了IEC60044-8标准的数据等间隔发 送和固定传输时延等优点，利于差动保护实现且不依赖于外部时钟源。
单击此处添加小标题
合并单元是实现电子式互感器与二次设备接口的 关键装置
数据合并：
合并单元同时接收并处理三相电流和电压信号， 并按照IEC 60044-8或IEC 61850-9-2格式 输出
数据同步：
合并单元实现独立采样的三相电路和电压的信号 同步
智能电网中变电一次设备的运维管理
智能电网中变电一次设备的运维管理发布时间：2022-01-05T07:05:50.412Z 来源：《当代电力文化》2021年8月22期作者：刘宇峰[导读] 电力系统中的配电网发展年限较晚，使得部分地区配电网系统与发达国家相比存在着较大的差距刘宇峰广东电网有限责任公司惠州供电局，广东惠州，516001摘要：电力系统中的配电网发展年限较晚，使得部分地区配电网系统与发达国家相比存在着较大的差距，同时电力供应企业在电网维修过程中，主要以发生事故后进行维修和间断性的检查维护为主，造成电网在运维管理的过程中存在着盲目维修现象，使得电网的运维工作没有落到实处，无法解决电网在运行过程中存在的真正缺漏，不利于企业的可持续发展。
基于此，对智能电网中变电一次设备的运维管理进行研究，以供参考。
关键词：智能电网；变电一次设备；问题探讨；运维管理引言随着电能时代的不断进步，社会上各个行业对于再生电能的使用需求量也已经增加得越来越多。
为了充分满足适应现代社会技术进步和经济发展的技术要求，电力企业已经逐渐开始大量地对外引入一些新型技术装置、新设备技术，这些新型技术装置、新设备技术的大量引进极大地提高了中国电力企业的生产质量和安全生产管理效率，同时给对于电力变电、运维等工作人员中的安全和生产管理工作人员提出了一个新的技术要求。
1智能电网变电一次设备的基本概述智能电网是在传统变电站的基础上融合智能电网建设中的新要求，将信息化技术、计算机技术、网络共享技术、自动化技术等加入变电站中，使变电站可以在正常的运行中，完成数据的自动采集、测量、检测工作，保障智能电网可以在运行过程中实现实时监控、实时测量、机动预警、风险防控等功能。
但智能电网在运营过程中实现自动化运行和运维管理工作，主要在于智能变电站的运营情况，而智能变电站中最为重要的设备是变压器、断路器、隔离开关、GIS等，通过这些设备可以控制变电站中的电压、电流、电能等，对完善智能电网的建设起到至关重要的作用。
变电站一次及二次设备的运行与维护
变电站一次及二次设备的运行与维护摘要：近年来,关于智能电网的建设一直我国电力事业发展中的一个备受关注的项目,智能电网的重要组成部分是智能变电站,智能变电站里面有很多智能变压器,这些智能变压器在电网系统中起着安全防护和调节电压平衡的功能。
如果智能变压器出现故障问题,将会直接影响电力系统的稳定让整个电网不能可靠的运行,给电力输送及供电、用电企业带来难以估量的损失。
同时,在智能变电站中也存在着大量的一次及二次设备,做好一次和二次设备的运行与维护管理关系着电网系统的运行通常效果。
所以,根据变电站里面一次设备与二次设备的特点,对其运行要求和维护管理是很重要的。
关键词：变电站；运行维护；管理工作1.变电站中的一次设备1.1一次设备的界定在变电站中常见的一次设备有变压器、断路器、隔离开关、互感器等。
在发电厂电能的产生和输送都有这些一次设备参与,它们将电站里所有零散的部件链接成一个回路,这些回路再连接回路最后形成电网。
所以,由这些一次设备连接形成的回路成为一次回路,这些一次回路相互连接,构成输电、配电或进行其它生产的电力系统。
1.2一次设备的状态检修长期以来,由于在变电站里的一次设备数量比较多,而且有些操作系统也很复杂,所以,要周期性的对所有一次设备进行检修维护来确保稳定运行。
但是,随着供电需求越来越大导致一次设备的数量越来越多,而且操作系统也更加复杂化,所以,这就导致采用传统的检修方式检修成本增加。
数量庞大、检修过程复杂化,因此就很不利于供电企业预期效益的实现。
在这种情况下,检修方式应当应动而生。
对那些一次设备的状态检修是通过在线或者离线检测的方法,这就需要定期的进行采集一次设备正常工作时的数据,用这些采集到的数据对一次设备状态进行分析和评估,因此达到掌握一次设备工作状态的目的,从而制定一些具体的检修策略。
由于在一次设备工作时状态检修可以有效的实现对一次设备监测的目的,也可以根据设备运行的状态来制定检修的时间,有效的提高了设备的工作效率和降低了对设备检测的成本。
谈智能变电站一次设备在线监测系统
各种设备的实时状态 预警分析工作提供有效的支撑 。
在 变 电站 的现场各个 系统 的通 信模块 、 电源 、 监测单 元 以
及 传 感 器 是 通 过 间隔 汇 控 柜 进 行 放 置 的 ， 把 所 有 处 于 间 隔 状 态
３ 智能变 电站一 次设 备在 线监 测 系统 的主 要
监测项 目
学 的诊 断 与分 析 。
对 系统进行整合之后 ， 全站 的状 态监测系统实 际上 就是一 个数据库 ， 该数据库可 以反映 出全局 的状态 信息 ， 同样 也是一
个设备 的状态信 号的发布平 台 ， 还 能 够 实现 对 设 备 运 行 、 检 修
１ 在 线监测 系统 的总体 结构
按照 国家 电网公司的智能化变 电站 的相 关设计规范 ， 我 国 的检测 系统均是 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０的标准， 同时还纳入 了智 能化变 电 站 的统 一数据平 台。因此 ， 各类设备 的状态监测 的智 能终端模 块均统 一运 用 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０的标准实施建模 ，这样就可 以实现全
上 传 到 状 态 监 测 的 系 统 主 站上 。接 收 主 站 还可 以对 设备 实 施 故
态分析 。
智 能变 电站的在线监测系统通常是分层 分布式的结构 ， 并 且在 过程层专 门配置有现场采 集单元以及传感器 ， 通 常各类传 感器 是 由一次设备 的厂家直接 安装在 设备的 内部的 ， 而 现场采 集单 元是依据其监测 的功 能来要求 具体 的配 置， 比如说 避雷器
的状 态 监 测 单 元 以及 微水 的状 态 监 测 单 元 等 。
站 各 种 设备 的状 态 监 测 相 关 数 据 的传 输 、 整 合 以及 诊 断分 析 。
变电站电气一次设备智能化问题的研究综述 孙文胜
变电站电气一次设备智能化问题的研究综述孙文胜发表时间：2018-01-10T10:49:30.663Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：孙文胜[导读] 摘要：智能化电网研究的对象主要是电力系统，智能化电网主要是将信息技术、控制技术、管理技术进行有机结合而形成的电力系统，通过各个系统之间的有效互动，能够保证电力系统运行的稳定，为了能够有效的保证电力系统的发展，需要充分考虑到电力的生产、在电能生产的过程当中产生能源消耗的合理优化，这样就可以有效地保证电力系统能够更好的为人们服务。
（国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁 272000）摘要：智能化电网研究的对象主要是电力系统，智能化电网主要是将信息技术、控制技术、管理技术进行有机结合而形成的电力系统，通过各个系统之间的有效互动，能够保证电力系统运行的稳定，为了能够有效的保证电力系统的发展，需要充分考虑到电力的生产、在电能生产的过程当中产生能源消耗的合理优化，这样就可以有效地保证电力系统能够更好的为人们服务。
在智能化变电站建设的过程当中，智能电网的建设是非常重要的，同时也是实现智能化变电站建设的重要关键，主要是将一次设备、二次设备进行有效的连接，充分实现电力设备的智能化。
关键词：电气一次设备；智能化改造；传感技术引言现代变电站再进行改进的过程当中一个非常重要的内容就是实现智能化变电站的建设，所以在对电气一次设备进行智能化的过程当中，不仅需要有效的保证电力设备运行了功能以及安全性，还需要根据具体的情况对电网的运行要求以及实际运行能力进行合理的分析，有效的实现电网框架建设的合理性。
在对电气设备进行智能化控制的过程当中，不仅需要充分地实现电子信息技术的应用与合理的管理，还需要根据具体的情况对电力进行合理的管理，只有这样才能够有效地保证电力系统各子系统之间的稳定性与科学性，才能够有效地实现变电站电气一次设备智能化建设。
1 一次设备智能化的研究现状1.1 传统变压器的智能化在电路运行的过程当中，智能保险丝只是在电路出现故障的情况下才能够起到保护的作用，当电路处于正常工作状态时，智能保险丝能够通过智能的远程控制从故障电路中自动修复电路，连接电力线路，保证线路的运行。
智能电网中智能一次设备实现方式探讨
关键 词 ： 数字化 变电站 ； 能化 变电站 ； 统一 次设备 ； 能组件 ； 备层 智 传 智 设
作者简介 ： 方磊 （９ ２ ） １８－ ，男，浙江舟山人 ，浙江省电力公司培训中心，浙江电力职业技 术学院，工程师，主要研究方向 ： 电力系
统 自动化 方向 的教 学培 训科 研 。（ 江 杭 州 ；０ １） 浙 ５ ０５ １
的压力。智能化变电站对一次设备从功能上有非常严格的要求 ，但若因此采取更换传统一次设备的方式，显然有违智能电网节约电网投
资、降低 能源损耗 的主 旨。 本 文以现 有 变电站 的传 统一 次设备 为例 ， 出了 提 数字化 、智 能化 的改 进 方案 ，同时展 望 了 智能 变电站技 术对 一 、
图 １浙江金华 ５ ０ Ｖ芝堰变 ２ ０ Ｖ间隔二次回路联系示意图 ０ｋ ２ｋ
园
ＣＥ Ｅ中国电力教育 Ｐ
２１ 年第７ 总第 １８ ００ 期 期 ５
终 端 执 行 ＧＯ Ｓ Ｏ Ｅ报 文 转 换 为 电信 号 出 口 ；采样 值 同样 由就 地 地化 ，即所有 的信息采集、分析判断、智能告警功能都应集成
的 要求 。
一
图 １ 图 ２中分 别展 示 了就 地 智能 终端及合 并单元 的实 和 ＧＯＯ Ｅ报文或 Ｓ Ｓ ＭＶ报 文通讯 。可见二次电缆只存在于就 地智 能终端 （ 或合并单元）与一次设备之间。开关刀闸位置及开关机
而智 能 变 电站 概 念 的 提 出，更 是 对 一 次 设备 提 出更 全 面 更 深 入 际应 用 情 况，其 中粗 线 部 分 表 示 二 次 电缆 ，细 线 部 分 表 示
一
—
—
撼
脚
因此 ，在实时数据采集上，智能电网大大扩展了监视 控制与数
电气一次设备过电压保护措施研究关键探索
电气一次设备过电压保护措施研究关键探索【摘要】随着电力系统容量的不断扩大,电气一次设备过电压问题日益凸显。
为有效保护电气一次设备的安全运行,开展过电压保护技术研究是十分重要的。
本文首先阐述了电气一次设备过电压的危害,分析了产生过电压的原因,提出了综合保护措施，希望本文能对相关从业者提供参考借鉴。
【关键词】过电压；一次设备；措施随着我国经济和社会的快速发展,电气一次设备对电力系统的重要性日益增加,其运行状况直接影响着电网的安全稳定。
然而电气一次设备存在过电压问题,这将严重危害设备自身及电网运行。
因此,开展电气一次设备过电压保护技术研究,寻求有效的防护对策,刻不容缓。
1.电气一次设备过电压的危害过电压可能导致电气设备内部元件的电压承受能力超过极限，从而引起设备的击穿、烧毁或其他形式的损坏。
这对设备的正常运行和性能产生负面影响。
过电压可能使设备内的绝缘系统失效，导致绝缘击穿。
绝缘击穿会破坏设备的绝缘性能，增加设备故障的风险。
过电压引发的电弧放电可能导致火灾和爆炸。
电弧放电会产生高温、高压等危险因素，对设备和周围环境造成重大威胁。
长期或频繁的过电压事件会加速电气设备的老化过程，导致设备寿命缩短。
这会增加设备的维护成本，并可能引发突发故障。
过电压对电气设备的影响可能威胁人身安全。
设备故障引发的过电压可能导致电击事故，危及工作人员的生命安全。
在某些情况下，过电压可能导致电气系统的临时或长时间停电。
这对生产、服务和其他关键活动可能造成严重影响。
1.电气一次设备过电压产生的原因1.电力外输线路的应用外输线路连接着不同区域的电力系统，当电力负荷发生突变时，可能导致线路上的电压波动。
这样的波动可能引起过电压，特别是在负荷突然减小时，可能导致线路上的电压升高。
外输线路的阻抗是一个重要的参数，不合理的线路阻抗可能导致电压波动。
例如，线路阻抗较高时，负荷变化可能引起较大的电压波动，从而产生过电压。
外输线路上可能存在谐波和其他电力品质问题，这些问题可能导致电压波动和畸变。
浅析数字化变电站中的一次设备智能化的实现方式
能 电 网的核 心 和 目标 。因此 需 要设 置一 次设 备 信 息采 集 系 统 ， 其组 成 部 分参 见 （ １， 图 ）它 由信号 变送 系 统 、数据 采集 系 统 以及处 理 系 统 构成 。一 次设 备 常见 的监测 内容 可 归纳 为
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图 ５ 智 能 变 电站 层 次 结 构 示 意
方案 １（ 见图 ３ ：智能单元负责数据采 ） 次设备 的完全可视 。只有在一次设备实现智 集。 将在 线 监测 系统 纳入 常规 一 次设备 本体 ， 能化后才能通过对其所上送的各种数据分析 来 判 断运 行状 况 ， 定何 时检修 、 什么 由一次设备提供在线监测的传感器元件 和信 以决 检修 部件 等 ，达 到真 正 意义 上 的状态 检 修 ，从 而 号采集及处理单元 ，传感器元件内嵌于一次
一
次设 备 的数 据采 集 功能 几乎 为 零 。要达 到智 能 电 网要求 ，一 次设 备 内部 需要 包 含大 量 的 传感器 ， 以达 到测 量 数 字 化 、 制 网络 化 、 控 状 态 可视 化 、 功能一 体化 、 息互 动化 的［ 信 ２ １ 。 ３ 电站 一 次设 备智 能化 实现 方式 ． 变
智能电网中变电一次设备的运维管理
智能电网中变电一次设备的运维管理发布时间：2022-07-28T09:11:10.275Z 来源：《福光技术》2022年16期作者：姜梁磊[导读] 变电站运行管理涉及的内容很多，要保证变电站运行管理的质量，必须做好各方面的工作。
然而，目前我国许多变电站不重视变电站运行管理或变电站运行管理不规范，导致变电站运行过程中故障频发，安全问题突出，阻碍了变电站的稳定健康发展，甚至威胁到相关工作人员的人身安全。
烟台东源送变电工程有限责任公司莱阳分公司山东烟台 265200摘要：随着我国电力工业的快速发展，智能电网逐渐形成。
到目前为止，国家电网在输电线路长度和220千伏及以上变电站设备容量方面取得了相当大的成就。
同时，特高压电网的建设速度将进一步加快，世界级配电网的建设速度将进一步提高。
变电站的智能化改造和智能运维将成为新的发展趋势。
分析智能电网中变电站一次设备的运行维护管理措施具有重要的现实意义。
关键词：智能电网；变电一次设备；运维管理引言变电站运行管理涉及的内容很多，要保证变电站运行管理的质量，必须做好各方面的工作。
然而，目前我国许多变电站不重视变电站运行管理或变电站运行管理不规范，导致变电站运行过程中故障频发，安全问题突出，阻碍了变电站的稳定健康发展，甚至威胁到相关工作人员的人身安全。
1 变电站变电运行管理存在的问题1.1 变电运行管理制度不完善建立合理完善的变电站运行管理体系是促进变电站运行管理有序高效发展的基本条件。
但是，目前我国很多变电站没有建立完善的变电站运行管理制度，导致变电站运行管理人员管理积极性不高，变电站运行管理责任难以有效落实。
当变电站运行出现管理问题时，很多管理者会推卸责任。
还有一些变电站制定了变电站运行管理制度，但大多是为了应付上级检查，导致变电站运行管理制度流于形式。
1.2变电运维人员的技术水平问题他们没有掌握系统分析和故障诊断的能力；电力设备运行中出现问题时，不能及时发现和处理；而且变电站运维人员的专业素质不高。
智能变电站一次设备运维管理问题分析
智能变电站一次设备运维管理问题分析发表时间：2018-01-22T16:45:55.787Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：刘文涛1 谢文娟2 刘文俊3 [导读] 摘要：智能电网的建设过程非常复杂，在设计过程中要考虑智能电网的运行方式、网架的设置等方面的问题。
(国网吴忠供电公司宁夏吴忠 751100) 摘要：智能电网的建设过程非常复杂，在设计过程中要考虑智能电网的运行方式、网架的设置等方面的问题。
变电站智能化是智能电站建设的一个重要组成部分，智能变电站与传统变电站之间的最大区别就是电气一次设备的智能化。
实现变电站智能化是维持电网稳定运行的一种重要的方法，一次设备智能化技术的使用，可以让变电站的智能化水平更加的高，保证电网可以安全、稳定的运行。
文章结合我国智能电网现状来对智能变电一次设备运维管理问题进行分析，并提出相应的解决措施，希望能更好地促进我国智能电网的发展。
关键词：智能变电站；一次设备；运维管理随着智能电网的发展出现了许多故障，例如，2014年10月甘肃330kV永登变发生保护拒动，原因是3/2接线形式中间断路器的合并单元投入检修压板，由于检修不一致且线路保护功能退出运行，此时线路发生故障，线路保护无法动作导致全站失电。
因此，智能变电站运维还存在缺陷，需要通过智能化的软件分析，找出运行及检修过程中的缺陷点，并进行提示，避免运维人员的误操作。
1 智能变电站的结构一些先进、集成、可靠、环保的设施组成了智能变电站。
智能变电站通过网络平台来传递信息，它有信息采集、控制、检测等方面的功能，可以通过实际的需要做出智能调节、在线分析、相互协同等相关指令。
随着科技的发展，电网发展的趋势就是实现变电站的自动化，可以让电网稳定运行，实现变电站的安全性与经济性。
智能变电站的出现让人们的生活发生了许多的变化，如不再考虑用电量的问题，因为智能变电站完全可以满足人们对电力的需求。
智能变电站的结构主要包括：过程层、间隔层和站控层。
智能电网及一次设备智能化概论
智能电网及一次设备智能化概论引言随着现代科技的发展和社会对于能源安全和可持续发展的需求不断增加，智能电网的概念也逐渐被提出。
智能电网是指通过引入信息和通信技术，实现对电力系统的全面监测、控制和管理，从而提高电力系统的运行效率、可靠性和灵活性。
在智能电网中，一次设备的智能化是实现智能电网的关键环节之一。
一次设备智能化的意义一次设备是指电力系统中的变电站、配电站以及线路和开关设备等，是电力系统中的基础设施。
一次设备的智能化可以实现以下目标：1.故障检测和预测：通过传感器和监测设备，实时监测电力设备的运行状态，及时发现潜在的故障隐患，并提前预测故障可能发生的位置和时间。
2.自动化控制：通过引入智能控制算法和自动化设备，实现对一次设备的远程控制和调整，提高电力系统的运行效率和响应速度。
3.能源管理：通过监测电力设备的能耗情况，实现对电力系统的能源管理和优化，最大限度地提高能源利用效率。
4.安全保障：通过智能化的一次设备，实现对电力系统的安全监测和保障，及时应对各种安全事件，提高电力系统的安全性和稳定性。
一次设备智能化的关键技术实现一次设备的智能化需要借助多种关键技术的支持，主要包括以下几个方面：1.传感器技术：传感器是实现一次设备智能化的核心技术之一。
通过在一次设备上布置各种传感器，可以实时监测设备的运行状态，例如温度、电流、电压等物理量。
2.通信技术：通信技术是实现一次设备智能化的重要手段。
通过在一次设备之间建立可靠的通信网络，实现设备之间的数据传输和信息交换。
3.数据分析和处理：通过对传感器采集到的数据进行分析和处理，可以实现对设备运行状态的监测和分析，并及时发现潜在的问题和隐患。
4.智能控制算法：智能控制算法是实现一次设备智能化的核心技术之一。
通过引入机器学习和人工智能技术，可以实现对一次设备的智能控制和优化。
智能电网与一次设备智能化的挑战和机遇实现智能电网和一次设备智能化面临着一些挑战，但同时也带来了许多机遇：1.安全隐患：智能电网和一次设备智能化的引入可能会增加系统的安全隐患，例如黑客攻击和数据泄露等问题。
变电站直流系统智能在线监测系统
变电站直流系统智能在线监测系统【摘要】随着科学技术和国民经济的快速发展，人们对智能化电网的需求也越来越迫切。
智能变电站是组成智能电网的关键，智能化一次设备是区别于传统电网的标志，同时也是智能化电网的重要组成部分。
传统的变电站配置的在线监测系统通常是以单项监测为主，使得信息的共享性和智能化较差，造成设备状态检修自动化进程缓慢，针对这一问题，本文主要以生产实用化为原则，应用先进的在线监测技术、设备诊断技术、传感技术等，研究并指导了在线监测系统智能变电站一次主设备的实施。
【关键词】智能变电站；一次设备；智能化；在线监测1引言智能变电站是智能电网的主要组成部分。
随着科学技术的不断发展，智能变电站一次设备的智能化还有很大的发展潜力，同时一次设备的智能组件面临的技术性问题也会得到不断的解决，并且智能组件的功能也会越来越强大，变电站的智能化也会不断的覆盖整个变电站而不仅仅是一次设备的智能化，相信，随着智能化在变电站的不断发展，整个变电站也会完全实现自动化控制、信息化控制以及数字化操作。
希望未来智能变电站的发展，能够不断的注入新鲜的血液，从而可以促进电网事业的进步和发展[1]。
2变电站交直流电源设备在线监测系统的功能建立一致的通信规约是变电站交直流电源设备在线监测系统所有功能得到实现的基础，只有这样才能实现对交流系统、UPS系统、充电机、蓄电池组等设备的监控，保证及时获得设备运行的实时和历史信息和数据。
其主要功能有：（1）数据查询。
对历史数据的查询和分析可以通过表格数字、图表曲线实现[2]。
（2）实时监控。
除了具有告警确认和处理功能外，数字、图形和曲线还能真实客观地反应设备的实时运行状态，并能监控设备的实时遥测和遥信数据、实时告警、厂（站）实时告警。
（3）日志服务。
记录用户登录的操作和用户维护的系统应用设备并生成不同类别的日志，通过日志可以实现分时段查询。
（4）充电机性能分析。
通过对实时显示的充电机环境温度、电流和电压的分析和计算，能很方便地得到稳流精度、均流系数和稳压精度等，再结合性能分型对这些数据和信息进行验证，形成最终的性能分析结果。
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1.一次设备智能化概念
智能组件的概念是灵活的 可以只完成一个功能，比如测控，这时其就是一个测控装 置；可以完成保护与测控功能，这时就是一个四合一装置 可以外置，符合现有设备的状况 可以内嵌于高压设备，这时就是一个智能一次设备的概念
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1.一次设备智能化概念
哪些高压设备需要智能化 设备在电网中的重要性、故障影响及其发生几率、故障是否可监测、 监测的 成本和可靠性、有无更加经济的替代方案（如带电检测）等，都是决定设备是否需 要智能化和如何智能化的依据。 变压器、 电抗器、 断路器、 GIS、 电力电缆、 高压套管等， 这些设备， 或故障率相对较高， 或故障影响较大， 具有自检测的需求。 另一方面， 对于这 些设备， 可用的自检测技术已有一定的研究基础和应用经验， 具备进行智能化应 用的基本条件。
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2.智能变电站
数字化变电站
变电站业务需求的变化和技术的进步，计算机网络技术、通信技术，光电技术 的发展，变电站一、二次设备技术的融合，以及变电站运行方式的变革，由此产生 了—“数字化变电站”
电子式互感器应用
数字化 变电站
智能断路器技术发展和应用 高速工业通信网络技术发展
IEC61850标准的颁布和实施
• 智能变电站
•
相互关系
– 数字化是基础 – 智能化是手段 – 可靠、高效是目的
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2.智能变电站
智能变电站建设宗旨
• 充分体现数字化设计理念
– 一次设备智能化和二次设备网络化。 – 使变电站的整体设计、建设、运行成本降低 。
• 一次设备智能化主要体现在电子式互感器和智能断路器的应用
– 有效地减少变电站占地面积和电磁式CT饱和问题。 – 应用合并器解决数据采集设备重复投资问题。 – 利用网络替代二次电缆，有效解决二次电缆交直流串扰问题，并简化了施工。
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主要内容
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一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入
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1.一次设备智能化概念
高压设备智能化及其在智能电网的作用 高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化（简称智能设备）是智能电网的 重要组成部分， 也是区别传统电网的主要标志之一。
应力温度分析曲线
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3.智能变压器
铁心和套管绝缘测量
套管 铁心接地排 PT参考信号 套管末屏
电 流 传 感 器
数据采集 数据处理 数据传输
电 流 传 感 器
数据 采集
数据处 理
数据传输
套管介损检测原理图
铁心绝缘检测原理图
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主要内容
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一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入问题
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2.智能变电站
智能变电站实现形式基于数字化变电站，但在支撑智 能电网建设、可再生能源即插即退等智能性方面，有更高 的要求。智能变电站更深层次体现出坚强智能电网的信息 化、自动化和互动化的技术特点。
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2.智能变电站
• 数字化变电站
– – – – – – – – – 一次智能化电气设备 二次智能化电子设备（IED） 通过计算机网络实现数字化通信 全站具有统一的数据建模和实时数据平台 实现智能设备间的互操作性和互换性 智能设备：先进、可靠、集成、低碳、环保 基本要求：全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化 基本功能：自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等 高级功能：可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同 互动等
技术特征
信息互动化
功能一体化 传感器与本体一体化 互感器与本体一体化 测量、控制、计量、监测、保护一体化
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与调度系统交互 与设备运行管理系统交互
主要内容
1 2
一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入问题
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2.智能变电站
—智能变电站定义（国网公司）
发达的“感官”——智能电网设备
信息是智能电网的基础支撑，信息的获取需要大量的智能设备来支持。 在智能电网中，集成技术应用将日益广泛，专业界限的模糊将使得智能电网 中智能设备的外延大大拓宽。可以预计的是，各种智设备在智能电网中将呈 现功能日益整合、形态相互交融、工程实施灵活组态发展趋势。因此，在今 后电网建设和改造中，需要鼓励和优先采用适用于未来智能电网建设所需的 先进技术和智能设备。
以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以通信 信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包括发电、输电、 变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、 信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
坚强
智能
2
前言
强壮的“体魄”——坚强电网网架
智慧的“大脑”——智能电网调度
基于国网在线监测技术规范要求，油色谱检查原理采用色谱柱法，油气分离技术 具有较高安全特性，检 测器采用特殊气敏传感器，具有灵敏度高、响应速度快等特点。
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3.智能变压器
局放监测 局部放电是变压器重要的状态参量， 绝大部分绝缘缺陷都会经历局部放电阶段， 而且就局部绝缘缺陷而言， 局部放电检测通常比 DGA更敏感， 可以更早地发现设 备的局部绝缘缺陷， 因此， 局部放电始终是绝缘检测的研究重点， 是变压器状态 可视化的首选项目之一。
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2.智能变电站
变电站事故信息综合分析辅助决策系统 在故障情况下对包括SOE信号及保护装置、相量测量、故障 录波等数据进行数据挖掘、多专业综合分析，并将变电站故 障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。
智能变电站经济运行与优化控制 利用无功电压控制设备，配合自动电压调节系统，从基于电 网的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制。 与智能电网其他节点的互动 具备与大用户及各类电源等外部系统进行信息交换的功能。
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2.智能变电站
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主要内容
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一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入问题
பைடு நூலகம்3 4
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3.智能变压器
智能变压器的结构包括：变压器本体，内置或外置于变压器本体的传感器和 控制器，实现对变压器进行测量、控制、计量、监测和保护的智能组件。
振动传感器
超生（AE）
超高频（UHF）
高频CT（HFCT）
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3.智能变压器
光纤分布式温度应力测量 大型变压器在运行时，线圈温度分布是不均匀的。线圈温度过高，将影响变压器 的安全运行和寿命，监测变压器线圈温度变化成为变压器状态检测的主要内容。
测量原理
技术优势 1）将光纤置于电磁线内部，实现真正的分 布式温度、应力测量。 2）可以准确的测量绕组最热点温度和位置。 测量原理 3）可以同时测量应力及绕组变形情况，实 现绕组变形的在线监测
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2.智能变电站
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2.智能变电站
—智能变电站高级应用功能
设备状态可视化 采集主要一次设备（变压器、断路器等）状态信息，进行 状态可视化展示并发送到上级系统，为实现优化电网运行 和设备运行管理提供基础数据支撑。 变电站智能告警在线处理专家系统 根据告警信息的级别，实行优先级管理，方便重要告警信 息的及时处理，有助于智能变电站应对各类突发事件。
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1.一次设备智能化概念
智能设备是附加了智能组件的高压设备， 智能组件通过状态感知和 指令执行元件， 实现状态的可视化、 控制的网络化和自动化， 为智 能电网提供最基础的功能支撑。
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1.一次设备智能化概念
智能组件是若干智能电子装置的集合，安装于宿主设备旁， 承担与宿主设备相关的测量、控制和监测等功能。满足相关标 准要求时，智能组件还可集成相关继电保护功能。
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1.一次设备智能化概念
智能高压设备由高压设备和智能组件组成。 高压设备与智能组件之间通过 状态感知元件（传感器或其一部分） 和指令执行元件控制单元或其一部分） 组成一个有机整体。
“身体”
“大脑” “神经”
高压设备本体
智能组件
状态感知元件 指令执行元件
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1.一次设备智能化概念
控制网络化
测量数字化 状态可视化
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3.智能变压器
冷却器
智能 控制
有载分 接开关
变压器的冷却器控制器和有载分接 开关控制器具有可连接智能组件的接口， 并可以响应智能组件的控制。
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3.智能变压器
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3.智能变压器
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3.智能变压器
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3.智能变压器
油中溶解气体分析 油中溶解气体分析（DGA） 是一项广谱诊断技术， 对绝大部分缺陷都能反映，且 不需要设备停电，因此，大约 40%的缺陷是通过 DGA发现的。 近年来， 国内较大量地 应用了 DGA 在线检测技术， 在变压器运行管理中发挥了积极作用。 因此， DGA 是变 压器状态可视化的首选检测项目之一。 DGA 检测技术有复合膜/燃料电池、 色谱柱/半导 体气体检测、 光声光谱等多种检测技术。
采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全 站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要 求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等 基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、 在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
----摘自国家电网公司《智能变电站技术导则 》
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4.智能断路器和组合高压电器
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4.智能断路器和组合高压电器
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4.智能断路器和组合高压电器
SF6 气体压力检测 检测SF6 气体压力（含温度修正） 是GIS设备和SF 6 断路器基本的自检测项目 之一。 SF6 气室内气体压力与绝缘强度密切相关， 同时也是密封状态的重要信息。 为了保 证设备的安全可靠运行， 对SF6 气体压力进行自 检测是十分必要的。 目 前该项技术 较为成熟， 选择具有DC4-20mA模拟输出的气体密度继电器， 可以定量检测SF6 气 体压力。推荐选择准确级为0.5级或以上。 有更高精度需求时， 也可以选择独立的高 精度压力和温度传感器， 根据气体压力、 温度与气体密度的变化规律， 经换算间接 测得气体密度值。该检测项目属于推荐项目。 气体含水量检测 SF6 绝缘设备出厂前， 都要经过干燥处理， 确保吸附于内部各种固体界面的水分含 量达到规定的限值以下，否则会慢慢释放出水分。此外，一般空气中水气的分压强大 约是 SF 6 绝缘气室中的 10 倍以上，一旦密封出现缺陷，水分很容易侵入。这两种情 形都会导致 SF6 水分含量超标。 SF6 过高的水分含量会对内部绝缘产生严重不良影 响， 低温时， 甚至在内部绝缘表面出现凝露， 导致沿面闪络事故。 但对于密封良好 的 SF 6 绝缘设备， 水分是无法侵入的。基于这一点，检测 SF 6水分的必要性要弱一 点