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状态监测系统在智能变电站中的应用分析

2013-11-12 03:48:00北极星电力信息化网

  电力设备在运行中经受电、热、机械的负荷作用,以及自然环境的影响,长期工作会引起老化、疲劳、磨损,以致性能逐渐下降,可靠性降低,设备故障率逐渐增大,危机电力系统的安全运行,因此需要对这些设备的运行状态进行监测。变电设备状态监测通常有离线检测和在线监测两种方式。

  1 离线检测技术

  长期以来,电力设备依赖于定期离线检测,离线检测可以在设备运行时采集样本或数据,通过仪器、设备等在实验室对样本进行检测分析或对数据进行分析加工,根据设备运行数据、缺陷记录、停电试验等手段发现设备故障的征兆,通过分析设备可能发生故障的原因和部位,从而引出处理的方法。离线检测具有非实时性的特点,试验结果有一定的滞后性,不能反映设备运行的当前状态,只能检测一些常规数据,在防止事故方面有很大的局限性和不足,不能全过程地反映设备运行条件下的各种状态,对突发性故障无法提前预知。离线检测需要停电离线进行,试验时间长、工作量大,越来越制约电力设备的安全运行。

  2 在线监测技术

  在线监测的实质是要求分析设备的当前状态及未来趋势,在发生故障之前提出检修计划,做到防患于未然,是状态设备的技术基础之一,在智能变电站中占有越来越重要的地位。在线监测技术指在电气设备的运行状态下,通过特殊的试验仪器、仪表装置,对被测的电气设备进行的检测,用于发现运行中的电气设备所存在的潜在性的故障。它可以测出电气设备在所测时刻下的使用状态,便于及时发现设备的隐患,了解隐患的变化趋势等,可以发现常见的电气设备在运行状态下出现的所有问题。在线监测是智能变电站状态监测的主要实现技术手段。

  3 状态监测系统在曹植变电站中的应用

  220kV曹植变电站是我院设计的第一座智能变电站,该站状态监测系统主要针对站内主要一次设备包括主变压器、气体密封组合电器(GIS)、避雷器等实施状态监测,监测方式主要以在线监测方式。本变电站规划3台主变压器,本期2台,均为三相自冷式;220kV侧采用GIS设备,采用双母线接线方式,规划出线6回,本期2回;110kV侧采用GIS设备,采用双母线接线方式,规划出线12回,本期6回。全场220kV电压等级按进出线间隔配置敞开式金属氧化锌避雷器。110kV电压等级按进出线间隔配置封闭式金属氧化锌避雷器。

  3.1 系统功能结构

  本站状态监测系统采用分层分布式结构,由传感器、智能组件IED及监测后台组成,各个状态监测单元通过统一的IEC61850协议与监测后台系统通信。监测后台具有各种监测功能的数据采集存储、故障报警、故障诊断等功能,系统功能结构如图3.1-1所示。

  传感器是状态监测系统的关键组成部分,其性能直接决定整个系统测量的准确性。本工程传感器层包括简单的电压电流传感器,也包括复杂的采集装置,如油色谱、密度微水传感器。传感器采集到监测数据后,通过模拟信号、RS-485通信、网络通信等途径,将信息上送到智能组件IED,由智能组件IED对监测数据做初步的分析,然后将监测数据及分析结果通过MMS服务上传至监测后台。

  依据各监测部分需求的不同,本工程共采用了四种智能组件IED:①油色谱IED,监测七气、微水;②变压器监测IED,监测油温、铁芯电流;③避雷器IED,监测全电流、阻性电流;④GIS密度微水IED,监测SF6密度、微水。

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