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牵引供电系统检测新技术.ppt

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牵引供电系统检测新技术要点

绝缘油中溶解气体在线监测 变压器局部放电在线监测 变压器铁芯接地电流监测 变压器油中含水量在线监测 变压器绝缘套管介质损耗角正切在线监测 变压器内部温升在线监测 绝缘特性:主要监测局部放电 SF6漏气监测:气体密度监测 局部过热监测 断路器动作特性监测 接地点故障监测:振动监测 PT A 电容型设备 高压母线 A B C B C 电压监测 现场总线 A B C 电源AC 220V 电流监测 高压互感器在线监测——介质损耗监测 压互 流互 压互末屏电流监测 流互末屏电流监测 避雷器试验 氧化锌避雷器试验 氧化锌避雷器在线监测——阻性电流监测 避雷器 三相电流的实时值 开关的动作时间 累计的动作次数 每相的触头磨损量及累计的触头磨损量,相对剩余电寿命 开关辅助接点的动作状态 开关动作时刻的三相负荷以及短路电流波形,分合闸线圈电流波形,机械振动波形 储能电机打压时刻与储能时间 性能特点: 实时采集波形 断路器在线监测 ±1% 正常工作电流 0.1In-30In 一次电流 断路器状态 监测单元(TIMS-B) ±1s 储能电机计量精度 ±100μs 170ms 断路器动作录波时间 ±6% 短路开断电流测量 测量精度 测量范围 监测参数 设备名称 技术指标: 断路器电寿命监测基于触头累计磨损量模型。通过对累计触头磨损量通过对累计触头磨损量,ΣI2 t的监测来判断电寿命是目前一种比较公认的方法。所达到性能指标如下表。 断路器在线监测 GIS在线监测与无损检测 GIS组合电器 GIS柜 GIS在线监测——GIS组合电器结构示意图 双母线GIS组合电器截面图 GIS在线监测——监测项目 GIS在线监测——超高频法局部放电监测 临近击穿 GIS在线监测——超高频法局部放电监测 GIS内部绝缘缺陷(局放、过热),容易引发故障 GIS属免维护设备,却时有故障 目前手段难以有效检测和诊断内部缺陷 急需高效诊断GIS组合电器和GIS柜内部故障的方法 GIS组合电器无损检测 GIS常见内部缺陷 既有方法 这些方法存在的不足 GIS组合电器无损检测 机理:在放电、过热情况下SF6会产生化学反应,出现:SO2、SOF2、H2S、HF、SO2F2、SOF4、S2F10 等。 急需且正在研究: 气体含量与内部故障的关联度; 高效的检测和在线监测方法。 SF6分解气体的典型色谱 某种放电后SF6分解气体色谱 基于SF6气体组分的GIS高压设备状态检测 GIS组合电器无损检测 绝缘子污秽测试与分析 绝缘子试验与状态检测 高海拔、高寒等试验 绝缘子试验与状态检测 绝缘子的红外与紫外检测 * 高压测试大厅 测试平台 测试平台 工频、冲击电压测试平台 * 测试平台 电弧测试平台 谢谢 * * * * * * 增加电缆 西南交通大学电气工程学院 牵引供电系统检测新技术 与状态检修 周利军 教授、博导 手机号E-mail:ljzhou10@163.com 一、概况 3.2万公里 1.2万公里 65% 33% 80% 18% 近10年电气化铁路运营里程增加到3倍, 电气设备数量大幅度增加 一、概况 高压设备是牵引供电系统中主要的设备 避雷器 牵引变压器 高压电容器 高压互感器 高压电缆 … 牵引变电所 GIS电器 GIS柜 一、概况 变压器绕组烧毁 避雷器损坏 互感器爆炸 电容器炸裂 电缆头击穿 绝大部分供电设备寿命终止由绝缘失效引起 牵引供电系统的状态检测体系 远端网络化管理系统 就地监测单元 现场总线 每个变电所的主机系统 电力数据通信网 被监测对象 牵引供电设备在线监测系统 变压器在线监测 油中氢气监测 变压器在线监测——油中氢气在线监测 在线油中气体色谱分析 变压器在线监测——油中气体色谱分析 套管末屏电流监测 变压器在线监测——套管介质损耗监测 , 变压器在线监测——局部放电在线监测 220kV变压器与超宽带天线阵列 超宽带天线 定位检测系统 变压器在线监测——局部放电在线监测 传统高压试验:属破坏性试验,有些场被限制使用; 传统绝缘试验:所获信息单一,诊断效果有限; 传统在线监测:只能监测部分绝缘,如套管、铁心等。 急需一种能够有效检测主绝缘,且对变压器绝缘无损的检测和诊断技术。 变压器无损检测——电介质响应检测 考虑暂态微水扩散的电介质响应模型 理论研究: 针对牵引变压器的绝缘结构、接线特征和温升、微水等特性,建立了相应的理论模型。 牵引变压器电介质响应检测 应用研究: 开发了变压器电介质响应无损检测系统,并在现场应用,有效发现绝缘故障。 牵引变压器电介质响应检测 电缆头击穿 典型案例:萱州分区所 老堂屋变电所 原因:电缆头制作工艺问题

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