电气设备在线监测技术.pptx

电气设备在线监测技术一、概述电气设备故障一、概述电气设备故障原因及危害一、概述设备状态的检测手段停电试验运行中巡检带电测试在线监测停电试验优点缺点试验结果分析积累了大量经验停电困难设备状态：停电≠运行不能连续随时监测（维修不足）过度维修一、概述停电试验外观检查设备表计设备状态判断声音辨识…一、概述运行中巡检属于状态检修试验范畴 优点： 简便易行 能够发现部分缺陷 缺点： 内部缺陷不易发现 要求 认真、仔细 记录完整运行设备带电测试检测仪器人一、概述带电测试 变压器绝缘油色谱分析 电容型设备介损及电容量 铁芯接地电流 超高频局放 超声局放 避雷器带电测试 红外热成像 紫外成像 … 在线监测运行设备传感器后台一、概述在线监测 设备状况连续监测 设备状况定时监测 自动进行 一、概述在线监测VS带电测试带电测试在线监测资金投入小大灵活性强弱检测及时性弱强诊断能力弱较强抗干扰能力弱强检修决策风险评估 设备状态评价 安全、可靠性、环境、成本 一、概述在线监测AND状态检修为状态评价提供必要的参数在线监测状态检修的重要辅助手段二、在线监测系统结构早期结构 集中式测量结构 被测信号汇集到主控室，由系统主机逐一进行检测 存在的问题 模拟信号长距离传输的干扰 地电位冲击 二、在线监测系统结构基于IEC61850的结构分层分布的现场总线结构中心层间隔层过程层二、在线监测系统结构分层分布的现场总线结构 由局端综合系统构成 采用10M/100M以太网通讯方式与间隔层连接 由各类专用监测子系统和现场主机构成 通过相互独立的CAN2.0B现场总线与其自身所配备的就地监测单元连接由各类专用监测子系统中的就地监测单元构成 具备CAN2.0现场总线接口二、在线监测系统结构现场总线 概念 指现场仪表和数字控制系统输入输出之间的全数字化、双向、多站点的通讯系统 只需使用一根普通的双绞屏蔽电缆就可挂载多个监测单元 优点 电缆的用量少，连线设计及接头校对等工作简单 个别监测单元发生故障或退出运行不会影响其它单元工作 各个监测单元的独立接地，解决了抗干扰、抗冲击等方面的问题 直接传输数字信号，抗干扰能力强二、在线监测系统结构数据管理及预警系统 通过局域网等通讯方式，数据管理系统可定时获得各个变电站的监测数据，装载到数据库 数据管理系统对监测数据进行分析判断，筛选出参数异常的电气设备自动生成包括参数变化趋势图在内的监测报告 数据诊断系统 分布式测量结构，监测单元可同时测量，可方便地排除外部影响 将结构相同的电气设备通过纵向或横向的比较，可确定被测电气设备绝缘状况的真实变化 通过相对比较判断法，关注个别设备监测数据发生的相对变化，消除外部因素的影响三、电容型设备能够开展的项目 小贴示 通过测量介质损耗tgδ及电容量，可较为灵敏地发现电容型设备的绝缘缺陷 三、电容型设备测量方法 无源电流传感器检测精度难以满足介质损耗测量的要求 自动反馈的零磁通补偿技术 选用导磁率较高、损耗较小坡莫合金作铁芯 采用深度负反馈补偿技术自动跟踪补偿，保持铁芯工作在接近理想的零磁通状态 关键求取两个工频基波电流信号的相位差 三、电容型设备“虚拟基准” 三、电容型设备介损测量效果 三、电容型设备电容量测量效果 电容量监测数据较为稳定，与系统电压波动无关，仅略受环境变化（气温）的影响，且三相的影响程度基本一致三、电容型设备监测效果 考虑到提供基准电压信号CVT存在固有的角差，会造成在线监测结果与离线测试间结果差异，主变套管的在线监测结果是比较准确的三、变压器设备 能够开展的项目 超高频局放 色谱 铁芯接地电流 绕组温度在线监测三、变压器设备超高频局放 测试原理局放源相当于无线电发射装置接收局放源的电磁信号可实现对局放的检测在超高频段（UHF：300～3000MHz ）内接收电磁信号，可避开大多数干扰金属壳会屏蔽电磁信号内置接收单元，或由非金属材料构成的外壳或缝隙处接收信号三、变压器设备超高频局放 三、变压器设备超高频局放 状态良好三、变压器设备超高频局放 过热故障原因导电回路方面磁路方面分接开关接触不良铁芯短路低压线圈股间漏磁不均在焊接头处造成电势差及涡流铁芯多点接地股间短路漏磁或主磁通在某些部件上引起涡流发热引线接头焊接或接触不良….….三、变压器设备色谱三、变压器设备色谱三、变压器设备色谱 监测原理通过油路管道，并在油泵的控制下，从变压器中获取特定油速和流量的油样 通过萃取装置，使用聚四氟乙烯薄膜、中空纤维束等高分子膜从油中脱出气体 脱出的混合气体由载气推动通过色谱柱，各组分气体由于运动速度不同而被分离 用热导池或半导体气敏传感器来测定气体的成分和浓度 使用标准气体定期对检测装置进行标定和调整，以保证检测的可靠性 三、变压器设备色谱 存在的问题 结构较为复杂 存在多种易损坏（例如油泵、气泵、