電容型設(shè)備絕緣特性的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

周振宇 孫世廣 李海峰

【摘要】 介紹了變電站電容型設(shè)備絕緣特性的在線監(jiān)測(cè)方案，提出了分層分布式的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)及面向?qū)ο蟮膯卧O(shè)計(jì)方法。通過監(jiān)測(cè)電容性設(shè)備介質(zhì)損耗（tanδ）、等值電容量、泄漏電流來判斷容性設(shè)備的絕緣性能。

【關(guān)鍵詞】 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 電容型設(shè)備 絕緣特性 變電站 故障診斷

引言？

變電站內(nèi)電容型設(shè)備內(nèi)部難免存在因制造不良、老化以及外力破壞造成的絕緣缺陷，在電網(wǎng)工頻電壓和過電壓作用下，其絕緣性能會(huì)產(chǎn)生劣變，進(jìn)而影響設(shè)備和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。設(shè)備管理單位一般通過定期停電試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備缺陷，但停電試驗(yàn)存在周期長、工作量大、效率低等問題。隨著社會(huì)對(duì)供電可靠性要求的提高，定期停電試驗(yàn)的做法已不能滿足要求。近年來，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)容性設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過狀態(tài)檢修提高檢修工作的針對(duì)性和科學(xué)性，符合目前提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性、避免突發(fā)故障的發(fā)展方向。

一、電容型設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的檢測(cè)原理

1.1 電容性設(shè)備介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）的在線監(jiān)測(cè)

電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度通常隨其厚度增加而下降，因此電力電容器、電容型套管、電容型電流互感器、電容型電壓互感器常將較厚的絕緣分割為若干份較薄的絕緣，形成電容串聯(lián)結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)上的這一共同特點(diǎn)，上述設(shè)備統(tǒng)稱為電容型設(shè)備。

二、電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

系統(tǒng)借助數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、高效的通訊網(wǎng)絡(luò)以及嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的就地處理、數(shù)字量傳輸以及后臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和故障診斷，實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）基于WEB方式設(shè)計(jì)的人機(jī)交互操作界面，一次系統(tǒng)主接線圖、分接線圖的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示，直觀展示設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)；

（2）報(bào)警列表顯示和報(bào)警記錄，報(bào)警閥值設(shè)定，報(bào)警參數(shù)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示及聲光報(bào)警功能；

（3）數(shù)據(jù)綜合管理：數(shù)據(jù)分析、故障類型判斷、異常數(shù)據(jù)處理、容錯(cuò)處理等；

（4）與局內(nèi)MIS系統(tǒng)的通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；

2.2 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖、以太網(wǎng)構(gòu)筑高效的通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

三、實(shí)際案例分析

根據(jù)上述電容型設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的基本原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)果分別見表一、表二。

四、結(jié)語

變電站絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于實(shí)時(shí)掌握設(shè)備健康狀態(tài)科學(xué)有效制定檢修策略具有重要意義。

依托高效的通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、故障診斷、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、遠(yuǎn)方監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能，以多種方式進(jìn)行故障報(bào)警。系統(tǒng)已在國內(nèi)多座變電站得到應(yīng)用，運(yùn)行情況良好，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]任建鋒， 丁亞偉， 付磊， 等. 基于相位角原理的特高壓電網(wǎng)失步解列改進(jìn)方案[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化， 2011， 35（10）： 104-107.

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