淺析500kW變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

齊　達(dá)福州大學(xué)物理與信息工程學(xué)院，福建福州　350001

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淺析500kW變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

齊達(dá)
福州大學(xué)物理與信息工程學(xué)院，福建福州350001

摘要本文針對(duì)500kV變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要從系統(tǒng)構(gòu)成和整體功能兩方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞在線監(jiān)測(cè)；變壓器

一般電氣設(shè)備絕緣檢測(cè)是定期進(jìn)行的，很難及時(shí)反映設(shè)備內(nèi)部的隱患，同時(shí)，試驗(yàn)電壓低于運(yùn)行電壓，其等效性較差，不能實(shí)時(shí)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(yùn)行變得更加重要。

因此，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性作用變得尤為突出，在結(jié)合定期停電預(yù)防性試驗(yàn)，這樣可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并將問(wèn)題早期及時(shí)的解決。筆者結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)一套在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1　系統(tǒng)概述

在線監(jiān)測(cè)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(gè)測(cè)試點(diǎn)，將采集的信號(hào)進(jìn)行本地化處理，并由總線將實(shí)時(shí)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(diǎn)的參數(shù)通過(guò)光纖以太網(wǎng)的形式送到變電站綜合管理系統(tǒng)。同時(shí)，還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把變電站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯集到上一級(jí)的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)和診斷。

2　監(jiān)測(cè)對(duì)象與參數(shù)

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要完成對(duì)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(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。對(duì)變壓器和容性設(shè)備監(jiān)測(cè)的參數(shù)主要有介質(zhì)損耗、電容量及末屏泄露電流；對(duì)氧化鋅避雷器監(jiān)測(cè)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(cè)參數(shù)的測(cè)量范圍，如表2所示。

表1　監(jiān)測(cè)內(nèi)容

表2　電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)指標(biāo)

表3　金屬氧化物避雷器絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)指標(biāo)

表4　監(jiān)測(cè)參數(shù)

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

3　系統(tǒng)構(gòu)成

電氣設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)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(hù)端。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，用戶(hù)可以把多個(gè)變電站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯集到上一級(jí)管理及診斷中心并進(jìn)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(cè)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(jì)基于變電站現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)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(kāi)采集處理，如果電流與電壓采集分開(kāi)，則一般是將電壓采集端放于機(jī)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(cè)量信號(hào)分別從傳感器出來(lái)后，經(jīng)過(guò)低通濾波、A/D轉(zhuǎn)換送到DSP單元進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，計(jì)算量包括電流相位、電流大小。計(jì)算后的數(shù)據(jù)通過(guò)RS-485總線上傳到IED或者工控機(jī)。表4為監(jiān)測(cè)參數(shù)。

圖3　系統(tǒng)原理圖

參考文獻(xiàn)

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

［2］許曉慧.智能電網(wǎng)導(dǎo)論［D］.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

中圖分類(lèi)號(hào)TM4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0166-02

作者簡(jiǎn)介：齊達(dá)，福州大學(xué)物理與信息工程學(xué)院。