在線監(jiān)測技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用

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1、在線監(jiān)測技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用【摘要】隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和智能變電站工程項目建設(shè)水平的不斷提高，無人值班制度得以應(yīng)用和推廣。在現(xiàn)代智能變電站技術(shù)不斷發(fā)展的時代背景下，相關(guān)的設(shè)備智能化程度也越來越高，在線監(jiān)測技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用己經(jīng)趨于成熟。本文將以某智能變電站為例，就在線監(jiān)測技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用實踐，談一下自己的觀點和認(rèn)識，僅供參考?！娟P(guān)鍵詞】智能變電站在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用研宄在線監(jiān)測技?g應(yīng)用于智能變電站以后，可在確保變電站及相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)下，實時獲取該設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，準(zhǔn)確把握周邊環(huán)境

2、狀況。在此基礎(chǔ)上，再利用專家診斷算法，對系統(tǒng)設(shè)備的實際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和綜合判斷，給出較為準(zhǔn)確的預(yù)警信息、發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題，這對確保智能變電站的運(yùn)行安全可靠性，具有非常重大的現(xiàn)實意義。1工況概述某智能變電站（以下簡稱為A站），按照220kV、HOkV以及35kV等電壓等級進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，本期主變壓器共有兩臺，其中220RV電壓等級利用的是戶外GIS技術(shù)設(shè)備，并且采用雙母線接線方式，共有4回出線；對于llOkV電壓等級而言，采用的是戶外GIS技術(shù)設(shè)備，而且是單母分段接線方式，共有8回出線。該智能變電站的220k

3、V、llOkV電壓等級都按進(jìn)出線間隔配置敞開式的金屬氧化巧避雷器。2在線監(jiān)測系統(tǒng)2.1系統(tǒng)構(gòu)成A站配有在線監(jiān)測系統(tǒng)，并且采用分布分層開放式結(jié)構(gòu)，主要構(gòu)成是一次設(shè)備傳感器以及在線系統(tǒng)后臺，其中系統(tǒng)后臺獨立配置，并由智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器集成。對于全站而言，在線監(jiān)測設(shè)備采用的是統(tǒng)一后臺，并且通過在線統(tǒng)一監(jiān)測分析軟件、傳輸規(guī)范以及接口類型，進(jìn)行全站各傳輸設(shè)備綜合分析、決策等。2.2一次設(shè)備監(jiān)測內(nèi)容對于220kV變電站而言，其一次設(shè)備的監(jiān)測內(nèi)容（范圍）主要有主變壓器、GIS設(shè)備以及避雷器等。對于220kV電壓

4、等級的主變壓器而言，預(yù)留供檢測應(yīng)用的特高頻傳感器、測試接口。對于220kV高壓GIS而言，也應(yīng)對預(yù)留供檢測的特高頻傳感器和測試接口）同時，還有避雷器以及泄漏電流和放電的次數(shù)等。傳感器、后臺配置以及在線監(jiān)測過程中，每一臺主變壓器都要配置一臺溶解氣體傳感器，以及兩只油溫傳感器和兩只繞組溫度傳感器，預(yù)留出應(yīng)對局部放電的監(jiān)測接口。220kV組合電器局部放電傳感器以及斷路器，均為單位配置，其中任何一相斷路器均需配置一只傳感器。實踐中，還要對電壓的等級以及設(shè)備的類型配置進(jìn)行綜合考慮，每一臺主變壓器都要配置一臺在線監(jiān)測設(shè)

5、備（IED）。其中，避雷器根據(jù)電壓等級配置IED。對于在線監(jiān)測系統(tǒng)后臺而言，其既可以獨立的配置，又可以由數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行集成，提供站內(nèi)人機(jī)界面，并且展現(xiàn)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)以及發(fā)展趨勢等，在此基礎(chǔ)上還可以對設(shè)備進(jìn)行綜合評估、故障診斷以及輔助決策。2.3系統(tǒng)配置根據(jù)智能變電站的實際情況和需求，優(yōu)化配置主變、避雷器在線監(jiān)測設(shè)備，GIS設(shè)備配置局部放電傳感器，預(yù)留一定的測試接口。對于主變距器監(jiān)測而言，在線監(jiān)測過程中，主要是對油色譜、局部放電、鐵芯接地電流以及繞組溫濕度和負(fù)荷信息進(jìn)行在線監(jiān)測。根據(jù)智能變電站工程建設(shè)需要，

6、進(jìn)行上述在線監(jiān)測；在監(jiān)測局部放電時，不配置在線監(jiān)測設(shè)施，只需預(yù)留合適的測試接口即可。2.3.1在線監(jiān)測主變油色譜智能變電站油中溶解氣體分析，作為變壓器在線監(jiān)測的重要內(nèi)容，可準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)變壓器潛在故障隱患。通過對油中溶解的氣體進(jìn)行在線監(jiān)測，即可用于油中氣體（比如氫氣、甲烷、乙烯、乙炔以及一氧化碳和二氧化碳等氣體）、微水含量的檢測，主要步驟如下:第一，利用負(fù)壓動態(tài)頂空脫氣技術(shù)分離油氣，從油中將檢測到的混合氣體分離出來。第二，樣氣分離以后，再利用色譜柱分離混合氣體，并且基于高靈敏性納米晶半導(dǎo)體傳感器的應(yīng)用，實現(xiàn)氣體檢

7、測之目的。第三，基于在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息采集以及A/D的轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)據(jù)信息上傳到系統(tǒng)后臺。第四，在線監(jiān)測后臺對收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，并且對變壓器的運(yùn)行狀態(tài)綜合評估。所測組分濃度增長率，超過預(yù)設(shè)值以后，利用DGA分析法界定變壓器運(yùn)行故障問題，并以此為基礎(chǔ)對故障類型、等級進(jìn)行判斷；通過以上操作，及時發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣、過熱等故障問題，從而對其進(jìn)行在線監(jiān)測。2.3.2油溫、繞組溫度的在線監(jiān)測智能變電站變壓器主變繞組的溫度、以及油溫監(jiān)測過程中，采用的是主變自帶的電阻溫度傳感設(shè)備，配置兩個，經(jīng)主變端子箱

8、中變送器轉(zhuǎn)變成4至20mA的直流信號，接入主變智能終端。2.3.3對局部放電進(jìn)行在線監(jiān)測對智能變電站進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測過程中，利用的是UHF技術(shù)，基于特高頻傳感器對變壓器內(nèi)部因局部放電而形成的電磁波信號進(jìn)行檢測。本文所研究的智能變電站不配置監(jiān)測傳感設(shè)備，只預(yù)留適當(dāng)?shù)臏y試接口即可。2.4避雷器對避雷器進(jìn)行在線監(jiān)測時，主要包括在線監(jiān)測IED、傳感器。在此過程中，傳感器將收集的泄露電流、動作次數(shù)以及阻性電流等數(shù)據(jù)信息