黄新波智能变电站在线监测ppt课件.pptxVIP

智能变电站在线监测与故障 诊断系统 西 安 工 程 大 学 华 南 理 工 大 学 黄新波 博士 教授 1 设备名称 110kV 220kV 380kV 断路器 0.238 1.179 2.359 有载分接开关 0.167 — — 隔离开关 0.043 0.089 0.156 接地刀闸 0.029 0.046 0.027 变压器 0.365 1.537 2.069 PT 0.035 0.068 0.113 CT 0.020 0.047 0.147 组合互感器 0.049 0.116 0.095 避雷器 0.149 0.329 0.391 2 一、 智能变电站在线监测的背景意义 1.1 智能变电站在线监测的背景 据国外变电站的统计发现，高压电力设备的事故率比低压来的 更高，如德国的统计。 1980-93德国产设备的事故率(每年、每100台) 项目 220kV 330kV 500kV 次数 时间 次数 时间 次数 时间 架空线 路 变压器 断路器 224 176 1068 1.64 6.74 1.98 12 12 18 8.20 1.63 0.59 16 15 28 2.55 36.27 0.67 国内的统计也相似，断路器的事故率最高，但引 起的非计划停运时间却以变压器最高。 变压器、断路器、架空线路非计划停运情况 这些促使各国更加重视从多方面解决，如：设计制造、 运行、维护、试验、检修等。 3 4 5 1.2 智能变电站在线监测的意义 • 智能变电站在线监测系统旨在为智能化变电站提供一种可 靠、安全的在线监测、故障诊断与设备维护手段，实时了 解变电设备的运行状况及故障信息，确保设备安全稳定的 运行。本系统的设计能对变电设备进行全程科学的、智能 的状态在线监测，并将运行信息汇总到站控层控制中心， 可为变电站节省大量的人力和财力。系统的设计符合国家 电网对智能电网、智能变电站的建设、改造要求，能有效 推动国网计划的实施。 6 1.3 智能变电站及智能设备的构成 智能设备：一次设备+智能组件 智能组件：简单讲是原来二次设备的统称，其功能由1~5个 功能单元完成。智能组件的表现形式可以是：测控装置、保护装 置、测控保护装置、状态监测装置、智能终端、 MU等，也可以是 几个装置的集合，如： GIS汇控柜、屏柜等。智能组件的概念是灵 活的。可以只完成一个功能，比如测控，这时其就是一个测控装 置；可以完成保护与测控功能，这时就是一个四合一装置。它可 以外置，符合现有设备的状况，也可以内嵌于高压设备，这时就 7 高压设备 保护单元 测量单元 控制单元 计量单元 检测单元 高压设备 (监测单元 可内置) 保护单元 测量单元 控制单元 计量单元 检测单元 是一个智能一次设备的概念。 目前设备组 过渡阶段 成 未来设备 智能设备 二、变电站在线监测与故障诊断系统介绍 站控层由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子 站和其他各种功能站构成，提供站内运行的人机联系界面，实现 管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全站监控、管理中心， 并与远方监控/调度中心通信。 间隔层由保护、测控、计量、录波、相量测量等若干个二次 子系统组成，在站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔 层设备的就地监控功能。 过程层由互感器、 合并单元、智能终端等 构成，完成与一次设备 相关的功能，包括实时 运行电气量的采集、设 备运行状态的监测、控 制命令的执行等。 8 SF6气体 IED 油色谱IED 局部放电 IED IEC61850 SF6气体监 测传感器 断路器机械 特性监测传 感器 容性设备监 测传感器 MOA监测 传感器 过程层(智能终端) 间隔层(IED) 站控层(主IED9) 局部放电监 测传感器 油色谱监测 传感器 现场处理单 元 现场处理单 元 现场处理单 元 现场处理单 元 现场处理单 元 容性设备 IED MOA监测 IED 测 断路器IED 现场处理单 元 IED 一 个 断 路 器 IE D 应 可 监 个 现 场 监 测 单 元 多 主 三、 系统分层介绍 3.1 过程层 系统过程层包括变电站高压设备、传感器和现场处理单元。 根据变电站内部电气设备的不同，监测系统的过程层可分为变 压器监测终端、断路器GIS监测终端以及容性设备和避雷器监 测终端三个部分。 10 3.1.1.变压器监测监测单元 1－局部放电 2－油中气体 3－油中水分 4—套管绝缘性能 5－铁芯接地电流 6－运行电压/电流 7－油温及环温 8－绕阻热点温度 9－有载调压开关 10- 冷却器状态 11- 绕组变形 11 2.2 智能化设计优化完善建议 智能主变压器功能结