变电站在线监测实施方案书.docVIP

1 概述 变电站在线监测系统实现了信息共享平台化、系统框架网络化、设备状态可视化、监测目标全景化、全站信息数字化、通讯协议标准化、监测功能构件化、信息展现一体化，实时采集站内设备的状态数据，进行综合的诊断分析和全寿命评估。一方面，变电站在线监测系统内部是一个相对独立的内部互联配变设备网络，另一方面又是远方主站的一个节点，向主站发送变电站内部设备的监测诊断系统和自身状态信息。 图1.1 总体架构图 变电站系统变电站系统的结构在逻辑结构上可分为三个层次这三个层次分别称为过程层、间隔层、站控层 2 变电站主要设备的在线监测 2.1 变压器智能监测模块 电力变压器是变电站最主要的设备，所以对其的监测是变电站监测系统最为关键的一环。此模块对变压器进行全面监测及质量评估。 2.1.1 简述 通过对反映变压器实时状况的状态参数（油中溶解气体、局部放电、套管介质损耗及电容量、铁芯接地电流、油中微水、油中温度等）的进行实时监测，对变压器的绝缘状况做出分析、诊断和预测。针对各种特定状态参数采用专用智能传感器模块，围绕变压器的状态参数监测系统硬件框图如图2.1。 图2.1 变压器智能监测模块硬件框图 图2.1中部分传感器模块也将应用于其他输变电设备，视具体监测体系而定。 2.1.2 对油中溶解气体及微水的在线监测 ① 监测机理 在电、热作用下，绝缘缺陷或运行故障会使绝缘油加快分解出故障特征气体，典型的油中气体如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等，特征气体的含量、成分及增长率与故障的性质、类型、严重程度、发展趋势密切相关，实时获取特征气体进行分析，对变压器运行的可靠性做出判断同时进行寿命预测。 ② 技术参数 对各组分特征气体和微水的浓度进行综合监测，具体参数如表2.1。 表2.1 序号 气体 分辨率 测量范围 1 氢气（H2） 1μL/L 1-25000μL/L 2 一氧化碳（CO） 1μL/L 5-25000μL/L 3 甲烷（CH4） 0.5μL/L 0.5-25000μL/L 4 乙烷（C2H6） 0.1μL/L 0.1-25000μL/L 5 乙炔（C2H2） 0.1μL/L 0.1-25000μL/L 6 乙烯（C2H4） 0.1μL/L 0.1-25000μL/L 7 二氧化碳（CO2） 10μL/L 20-4000μL/L 8 总烃 1μL/L 0.2-8000μL/L 9 微水（H2O） 1μL/L 1-800μL/L 2.1.3 对局部放电的监测 ① 局部放电概述 变压器局部放电是反映高压电气设备状态的一个重要标志。因为很多故障均产生局部放电。局部放电最能有效反映变压器内部的绝缘状况，在线监测变压器内部局部放电信号能及时反映其绝缘状况和发展趋势。 ② 超高频（UHF）检测的特点 采用超高频天线检测及接收变压器局部放电产生的超高频（UHF）信号，可实现对变压器局部放电故障的在线监测。应用数字滤波、相位开窗、动态阈值等多项抗干扰方法，有效消除或抑制干扰，保证采集数据准确可靠。 抗电磁干扰能力强，特别对空气中的电晕放电具有极强的免疫力； 装置采集速率高，实时检测局部放电信号； 采用了先进的聚类、诊断和统计算法，智能化程度高； 集成了重庆大学必威体育精装版的研究成果，对不同类型的放电进行放电发展状况评估； 非接触测量方式，检测系统与一次设备没有任何电气上的连接，不影响一次设备运行，对使用者和检测设备更安全； 传感器根据按变压器实际情况定制。 ③ 技术参数 脉冲电流法的最小可测放电量：500pC，测量频带：40k-3MHz，脉冲时间分辨率：10μs； UHF法的最小可测放电量为50pC，频率范围：300MHz-1500MHz，UHF放大器增益：40dB，灵敏度：最小可测幅值30mV。 2.1.4 对套管的介损及电容量的监测 技术指标如下： 介质损耗因数：0.1%-200.0%，测量精度：±0.05%，电容量：10pF-2μF，测量精度：±0.5%； 套管接地电流：500μA-500mA，测量精度：±1%。 2.1.5 对铁芯接地电流监测 通过铁心接地电流的监测来发现箱体内异物、内部绝缘受潮或损伤、油箱沉积油泥、铁心多点接地等类型的故障，从而及早发现潜伏隐患，提出预警，避免事故的发生，为设备实现定期检修向状态检修过渡提供技术保证。 技术指标如下： 接地电流：1mA-5A；测量精度：﹤2.5%。 2.1.6 对顶层油温监测 技术指标如下： 温度范围：0℃-125℃；测量精度：±0.5℃。 2.2 GIS/断路器智能监测模块 对断路器进行局部放电进行监测外，断路器的监测有自身的一些特点。 主要监测参数和功能： ① 电寿命监测 分合闸过程电流波形，正常工作和分合闸过程电流幅值，分合闸动作次数、时间及日期，主触头累计电磨损