ABB智能化一次设备介绍

套管电容/介损 监测IED
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变压器测控单元
三相变压器结构
单相变压器组结构
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变压器非电量保护模块

非电量保护接入

瓦斯信号 油温信号 绕组信号 压力释放阀信号 冷却设备全停信号
合肥ABB变压器公司早在七八年前就为北京电力公司180MVA/220kV利用光纤测量绕组最热点温升， 2009年又为上海电力公司在240MVA/220kV变压器上安装光纤测温。绕组光纤在线测温可有效的监测绕 组内部最热点温升，对分析变压器热绝缘寿命衰减具有重大意义。绕组光纤测温采用在绕组热点处预埋 光纤，以达到实时测量绕组最热点温升的目的。绕组内部光纤通过安装在油箱壁上的贯穿器与外部光纤 相连接，外部光纤终端连接至光纤控制器，光纤控制器通过串口通信连接到主IED。

电子式互感器 (NCIT) 常规智能测控单元 (Bay Controller) 断路器在线监测智能单元 (CB On-line Monitoring) SF6气体在线监测系统 (Gas On-line Monitoring) 局放在线监测系统 (PD On-line Monitoring) 避雷器在线监测系统 (SA On-line Monitoring)
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电子互感器 研发成果及问题 NCIT Development & Problem

与国内电子互感器厂家（南京新宁、南瑞航天、南瑞继保） 合作开发110kV GIS用电子互感器，已成功应用于实际项目 研发过程中遇到的主要问题：
ABB智能化一次设备 ABB Intelligent Primary Equipment
2010-11-16
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Cui Zhihong, CNTHB, Technical Manager, 2010-11-16
ABB智能化高压设备－高压断路器 ABB Smart HV Equipment-HV CB

wenku.baidu.com
产品尺寸的配合及安装问题 光纤信号从气室中引出的解决方案 屏蔽接地、抗干扰和电磁的问题 温度、振动及外磁场等干扰因素 积分器的稳定性 部分气密性试验无法在GIS厂进行 国内部分电子互感器厂家型式试验报告不全
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断路器行程、操作机构在线监测 SF6气体在线监测
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智能终端 Smart Terminal

Relion® REC650
就地或远方控制多达8台一次设备 采用“先选择后操作”安全操作模式 联闭锁:
间隔联闭锁 变电站范围联闭锁采用GOOSE水平通讯
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智能化高压断路器概述 Smart CB Overview
ABB智能化高压开关主要组成： ABB Smart CB Main Components：

智能终端（Smart terminal） 断路器在线监测智能单元 (CB On-line Monitoring)
智能变压器解决方案简要说明

由于500kV，220kV，110kV智能变压器架构基本相同，只是某些项目和要求不同，所以方案没有按电 压等级细分。 智能变压器基本架构解决方案未涉及到具体操作细则，对于具体变压器项目，应按客户最终要求进行 细化。 方案主要依据国网相关智能化电站的标准SGCC Q/GDW Z410－2009 《高压设备智能化技术导则》、 SGCC Q/GDW 383－2009《智能变电站技术导则》、SGCC Q/GDW 393－2009 《110(66)kV~220kV智能变电站设计规范》等编写，方案基本满足国网相关标准要求，但仍有以下条 款暂时无法满足： 气体积聚量(轻瓦斯)输出/气体继电器型号及设备；



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避雷器在线监测 SA On-line Monitoring

ABB SAM1型、EXCOUNTII型避雷器在线监测 可监测避雷器动作次数、泄 漏电流（包括全电流、阻性 电流） 现场就地采集分析数据，不 能远传 与国内厂家合作：国内供应 商可以提供具有远传功能的 泄漏电流监视器，但实际测 试结果不理想



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中国ABB变压器团队
Zheng Wangchang, Technical Manager, 2010-11-16
智能变压器解决方案简介
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智能化GIS概述 Smart GIS Overview
Cable Measure & control
Cable Monitor
Fiber Digital signal
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常规智能测控单元(Relion® REC650) Bay Controller (Relion® REC650)

就地或远方控制多达8台一次设备 采用“先选择后操作”安全操作模式 联闭锁:

间隔联闭锁 变电站范围联闭锁采用GOOSE水平通讯

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ELK-CP14
For ELK-14 252kV GIS

全冗余的电流/电压传感器(罗氏线圈/电容环) 投运后二次转换器可以随时更换，无需重新校准 可满足测量/计量/保护的精度，精度可达0.2s （无需低功率线圈） 从1998年起已安装投运了378个电子式互感器模 块(CP14/CP3)


采用IEC61850通信规约接入站控层
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电子互感器/合并单元结构
电子互感器/合并单元结构一
ECT/OCT
ECT/OCT安装位置
电子互感器/合并单元结构二
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包括主IED、断路器状态IED、SF6气体IED。安装 空间较大。
气体压力、温度、水分三合一传感器价格昂贵。
行程传感器
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SF6气体传感器（压力/温度/水分） 霍尔线圈
Luc Shen, CNHHS, Product Manager, 2010-11-16

易于使用预约功能保证手动操作安全
四方JFZ600
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南瑞PCS-222B
断路器在线监测 CB On-line Monitoring

OLM(瑞典) 断路器在线监测智能单元在ABB 高压断 路器上已有大量采用 数据累计； 统计分析； 趋势预报
局放在线监测 PD On-line Monitoring

ABB GIS（145kV、252kV、550kV） 现有产品均已带内置式局放传感器 （电极） 局放传感器适配器接口为标准N接口， 便于连接不同厂家的局放在线监测 ABB GIS与与世界知名的局放在线监 测设备厂商有长期战略合作 可按客户需求提供全自动、半自动以 及便携式在线监测方案

入侵波监测设备（仅对500kV及以上）； 变压器震动波谱/声学指纹监测设备（仅对500kV及以上）。

技术支持主要来自于二次智能组件设备厂家，中国ABB变压器制造企业目前暂不能自行生产相关配套 的智能组件。
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变压器测控项目及技术要求
易于使用预约功能保证手动操作安全
断路器在线监测 CB On-line Monitoring

OLM(瑞典)、TCM(德国)、 CBS(美国)等断路器在线监 测智能单元在ABB GIS上已 有大量采用 数据累计； 统计分析； 趋势预报

OLM

CBS
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3）铁心接地电流在线监测
利用高灵敏度电流传感器采集铁心对地的泄漏电流信号，通过对电流信号的运算和处理，最终利用专家 系统分析、判断、预测铁心绝缘的健康状况。
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变压器在线监测
4）套管电容及介质损耗因数在线监测
5）绕组光纤在线监测最热点温升
TCM
气体在线监测 Gas On-line Monitoring

压力、温度、含水量三合一 传感器，减少气阀接口，降 低气体泄漏隐患 RS-485数字输出，通讯接口 简单 可独立在线校准，具备自动 纠正零点偏差、自动加热清 除油污等功能 实际测试精度高，满足需求



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变压器常规测量项目及要求 冷却系统控制相关参量及要求
PLC I/O模块
有载调压开关控制相关参量及要求
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变压器监测项目及技术要求
变压器监测项目及要求
局部放电监测 IED 油色谱监测 IED 光纤热点监测 控制器
铁心接地 电流监测
变压器在线监测
1）油色谱微水在线监测
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
2）局放在线监测
检测原理基于特高频的全频带动态扫频，采用带有输出阻抗自动平衡功能的特高频传感器，四通道高速 同步采样：并带有相应的去噪技术、信号处理、放电图谱及类别处理一整套专家系统

OLM
行程传感器
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SF6气体传感器（压力/温度/密度）
霍尔线圈
断路器在线监测 CB On-line Monitoring

与国内二次（北京四方）合作开发智能电子装置IED, 现处于开发调试阶段。 存在的问题
分析监测结果的可靠性有待试验验证。 IED按监测功能组，对敞开式断路器状态监测至少
电子互感器(CP3/CP14) Combined ECVT (CP3/CP14)
ELK-CP3
For ELK-3 550kV GIS

可配套采用于ABB ELK系列GIS和ABB PASS ELK-CP3 / -CP14 包含三个主要部件:

一个一次传感器包含两套独立的Rogowski罗 氏线圈和电压传感器 两个冗余的二次转换器，直接固定安装在一 次外壳上，包含信号获取、信号分析和数据 传输
ABB智能化高压设备－GIS ABB Smart HV Equipment-GIS
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智能化GIS概述 Smart GIS Overview
ABB智能化GIS主要组成： ABB Smart GIS Main Components：
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智能柜网络拓扑可选结构

智能柜网络拓扑结构，我们目前考虑有四种可选结构，主要考虑因素为：

电子式CT及其合并单元是否放入智能汇控柜还是放入继电保护小室； 非电量保护模块是否放入智能汇控柜还是直接上传至站控层； 以下仅给出两种拓扑结构的大致示意图