对变电站容性设备介损在线监测系统设计探讨.docVIP

对变电站容性设备介损在线监测系统设计探讨 　　摘要：为了提高电力系统高压电气设备指数的安全性和可靠性，制定了一个容性设备介电损耗变电站监控系统。系统采用全球定位系统提供了高度精确的时间同步采样，可选的现场可编程门阵列芯片ADS8505器件EPlC6Q240C8完整的实时采样，利用QuarttusII软件特别具有的逻辑设计思路。 　　关键词：变电站容性；设备介损；在线监测系统 　　中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0022-02 　　变电站，即改变电压的地方。发电工厂将电传输到一个遥远的地方，电压必须提升，到一个高电压附近的用户，则需要降低电压，电压解除，变电站完成这项工作。降压的主要装置是一个开关变电站和变压器。按规模大小不同，变电站称为变电所和配电室。介电损耗：在电场中的绝缘材料，由于电介质的导电率和电介质极化的滞后效应，在其内部的能量损失而造成了介电损耗。 　　状态监测，可减少延长设备使用寿命，设备维修时间，降低成本，免去定期监测趋势。容性设备在线监测和及时的预报和诊断故障，保证设备正常运行，提高电网的可靠性和安全性的设备和操作人员，都具有十分重要的 　　意义。 　　1 系统工作原理及总体构造简介 　　1.1 基本原理概述 　　介电损耗的交变电场，在电介质中，由于电消耗一定的能量，而使热介质本身出现的现象。因此，电介质包括载体可以是导电性的，所施加的电场，导电性产生的电流，消耗的一部分能量，转换成热能。 　　绝缘材料的介电损耗角正切值乃测量相角差，可以发现在电气化设备的绝缘系统里，完整性的缺陷或浓度较大的局部缺陷是存在的，可以反映出高压电气设备绝缘的一个重要的反应体系。 　　1.2 系统构造 　　根据设计原理可知，该系统由变电站监视控制中心、ZigBee无线网络通信系统、全省级别的监测控制中心及现场监控站等四部分组成。 　　对变电站实行监控是为了用户使用的电力行业的特点，结合工业控制的特点，安全管理和数字化视频，使用目前已经具备的电网网络资源，设计了一套门禁系统、消防系统、远程可视系统、环保电力监控系统的多功能网络综合安全管理系统的子系统。 　　监测系统一般包括以下基本单元： 　　1.2.1 输送信号单元。传感器的检测状态反映设备被测量，将其转换为一个电信号发送到适当的跟进单元的特性，具有监控信号的意见和读数的作用。 　　1.2.2 处理信号单元。发送的传感器信号预处理，信号的振幅调整到适当的水平，并抑制干扰以提高信号的信 　　噪比。 　　1.2.3 采集数据单元。发送传感器信号预处理，干扰抑制，然后模拟到数字（A/D）转换和采集记录。 　　1.2.4 发送信息单元。数据获取单元所得到的数据发送到随后的单元。 　　1.2.5 数据处理单元的传输到信号处理。这样的干扰抑制，可提取特征值的诊断有效的数据。 　　1.2.6 诊测单元。数据处理单元的历史数据、标准、程序和运行经验分析和比较。部件的设备状态和故障判断，以采取保障措施。整个监控系统可分为三个子系统，即监控设备、传感器、信号的前处理和数据采集子系统，信号处理和诊断系统的现场。 　　2 GPS简介 　　GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS这个项目始于1958年，美军在1964年建成并投入使用。20世纪70年代，美国军队联合开发了新一代卫星定位系统GPS。该系统的主要目的是提供实时的三个领域，全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测、应急通信和其他一些军事目的。经过20多年的研究和实验，花费资金累计达30亿人民币。1994年，全球覆盖比率甚至高达98%，共计24颗GPS卫星星座已根据设计思路图布设成功。 　　3 现场监测分机设计介绍 　　3.1 硬件设计 　　通过现场监测等技术扩展得到的控制电容、电流的模拟设备，一分为二：（1）一路经过放大、补偿等处理后，送入现场可编程门阵列（FPGA）内测频逻辑完成信号测频；（2）路线高精度A/D转换为数字的转换器到FPGA中，传输的数据处理单元处理后的Niosll，由紫蜂通信模块发送到主控制室内的计算机工作站。 　　3.1.1 泄漏电流传感器。设计时考虑到安装需要现场进行、运行需要在安全条件下进行的实际情况，设计师开发出一个让数值较小的电流流过电磁传感器的核心部分，使用深度负反馈技术，自动补偿为核心，采用高初始磁导率，低损耗芯在理想状态下的零磁通的核心工作。 　　3.1.2 同步信号。同时发送所述同步信号，在同一个源的多个载波信号，使得接收器可以接收更多或更好的信息。应包含平行同步信号、垂直同步信号和色同步信号（彩色载波）三种同步信号。 　　3.1.3 测频设计。累积频数的测量方法是，每单位时间，在更高的频率和更高精度