淺析500kW變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)

齊　達福州大學物理與信息工程學院，福建福州　350001

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淺析500kW變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)

齊達
福州大學物理與信息工程學院，福建福州350001

摘要本文針對500kV變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)，主要從系統(tǒng)構(gòu)成和整體功能兩方面對系統(tǒng)進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞在線監(jiān)測；變壓器

一般電氣設(shè)備絕緣檢測是定期進行的，很難及時反映設(shè)備內(nèi)部的隱患，同時，試驗電壓低于運行電壓，其等效性較差，不能實時反映隱患所在。隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量的發(fā)展，保證電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行變得更加重要。

因此，在線監(jiān)測系統(tǒng)的實時性作用變得尤為突出，在結(jié)合定期停電預防性試驗，這樣可及時發(fā)現(xiàn)問題并將問題早期及時的解決。筆者結(jié)合工作實踐，對一套在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理進行簡要分析。

1　系統(tǒng)概述

在線監(jiān)測系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，交互式處理。采集單元分布在各個測試點，將采集的信號進行本地化處理，并由總線將實時數(shù)據(jù)送入本地分管理系統(tǒng)，分管理系統(tǒng)將本地各采集點的參數(shù)通過光纖以太網(wǎng)的形式送到變電站綜合管理系統(tǒng)。同時，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)把變電站的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集到上一級的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對變電站內(nèi)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測和診斷。

2　監(jiān)測對象與參數(shù)

在線監(jiān)測系統(tǒng)主要完成對500kV變電站的主變壓器、避雷器及容性設(shè)備等高壓電氣設(shè)備絕緣情況的實時在線監(jiān)測。對變壓器和容性設(shè)備監(jiān)測的參數(shù)主要有介質(zhì)損耗、電容量及末屏泄露電流；對氧化鋅避雷器監(jiān)測的參數(shù)主要有全電流、及容性和阻性分量，具體如表1、表2、表3所示。容性設(shè)備和避雷器所測參數(shù)的測量范圍，如表2所示。

表1　監(jiān)測內(nèi)容

表2　電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測裝置技術(shù)指標

表3　金屬氧化物避雷器絕緣在線監(jiān)測裝置技術(shù)指標

表4　監(jiān)測參數(shù)

介質(zhì)損耗因數(shù)tan耗、電容量Cx及全電流IN的測量誤差計算公式：測量誤差=×100%

3　系統(tǒng)構(gòu)成

電氣設(shè)備狀態(tài)檢測及故障診斷系統(tǒng)由監(jiān)控裝置和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，它們分別安裝在變電站內(nèi)和用戶端。通過互聯(lián)網(wǎng)，用戶可以把多個變電站的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集到上一級管理及診斷中心并進行綜合管理，圖1為結(jié)構(gòu)框圖。

圖1　電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

4　系統(tǒng)整體功能

系統(tǒng)的整體設(shè)計基于變電站現(xiàn)場的實際情況可將電流采集與電壓采集合為一體，也可將電流采集和電壓采集分開采集處理，如果電流與電壓采集分開，則一般是將電壓采集端放于機房或控制集中處的PT接線柱。硬件整體架構(gòu)如圖2所示。

圖2　硬件框架圖

以三相裝置為例，三相測量信號分別從傳感器出來后，經(jīng)過低通濾波、A/D轉(zhuǎn)換送到DSP單元進行數(shù)據(jù)計算，計算量包括電流相位、電流大小。計算后的數(shù)據(jù)通過RS-485總線上傳到IED或者工控機。表4為監(jiān)測參數(shù)。

圖3　系統(tǒng)原理圖

參考文獻

［1］賴振學.智能電網(wǎng)與油色譜在線監(jiān)測［D］.鄭州：鄭州大學出版社，2013.

［2］許曉慧.智能電網(wǎng)導論［D］.北京：中國電力出版社，2009.

中圖分類號TM4

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0166-02

作者簡介：齊達，福州大學物理與信息工程學院。