智能传感技术在高压开关中的应用-科学网—博客.ppt

智能传感技术在高压开关中的应用 珠海自动化学会 邱嘉文 2013年11月 内容提要 从智能电网到智能高压设备 高压开关的智能化技术状况 智能高压开关中的传感器要求 感应式智能高压带电传感器原理 智能高压带电传感器带电模式判别算法的研究 中国智能电网的发展战略框架 智能电网的基础支撑-智能变电站 徐石明、刘有为、丁杰、 冯庆东、刘明、舒治淮、 王永福、曾健、倪益民... 智能变电站的重要术语和定义 智能变电站：采用先进、可靠、集成、低碳、环保的 智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息 共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、 控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要 支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同 互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的 变电站 智能设备：一次设备 和智能组件的有机结 合体，具有测量数字 化、控制网络化、状 态可是化、功能一体 化和信息互动化特征 的高压设备，是高压 设备智能化的简称。 智能组件：由若干智能电子装 置集合组成，承担宿主设备的 测量、控制盒监测等基本功能； 在满足相关标准要求时，智能 组件还可承担相关计量、保护 等功能。可包括测量、控制、 状态监测、计量、保护等全部 或部分装置。 智能电网的显著标志-智能高压设备 智能高压设备设计理念 智能高压设备的技术特征 智能高压设备功能一体化要求 传感器与一次设备的一体化设计 内置型：如光纤绕组测温传感器，油温传感器 连通型：如油压、油中溶解气体传感器 外置型：如铁芯电流传感器、超声传感器 测量装置与一次设备的一体化设计 套管集成电流互感器 套管设计成兼做电压互感器 测控检计保功能组的融合 智能高压设备对智能电网的意义 对变电站的设计带来重大变革 大量的测量和控制电缆由连接各设备的光纤网络取代 集成和数字化测量后，独立的互感器很少或完全消失 主控室功能分散到站内各设备的智能组件中 显著的节能和减少占地面积 设备状态的可视对电网调度带来重大影响 可支持更加智能的电网调度安排 可支持电网的自愈 设备运维将更加科学 设备运维更趋“个性化” 运维理念关注点将从设备可靠性提升到电网可靠性。 内容提要 从智能电网到智能高压设备 高压开关的智能化技术状况 智能高压开关中的传感器要求 感应式智能高压带电传感器原理 智能高压带电传感器带电模式判别算法的研究 国内外概况 国外ABB,西门子，阿海珐等大型开关制造公司早在上世纪90年代就已经着手高压开关设备智能化研究，国外在智能GIS设备研发和制造走在前列。ABB的PASS开关在全球取得了良好的推广应用效果。 国内三大开关厂西开，平高和沈高起步晚，主要依托国网公司的数字化变电站试点工程进行设计，2010年前后才开发出GIS样机。 珠海走出去的包红旗在HGIS（仿PASS）方面做出了不错的成绩。 智能高压开关的逻辑结构 对开关设备的智能化的具体要求1 对开关设备的智能化的具体要求2 厦门ABB智能开关解决方案 西开电气公司智能开关解决方案 沈高公司智能开关解决方案 目前技术发展存在的主要问题 智能开关的功能一体化程度比较低 SF6气室内微水的状态监测设置问题 就地智能控制柜的可靠性问题。 抗电磁干扰 散热 内容提要 从智能电网到智能高压设备 高压开关的智能化技术状况 智能高压开关中的传感器要求 感应式智能高压带电传感器原理 智能高压带电传感器带电模式判别算法的研究 对内置传感器的一般技术要求 对外置传感器的一般技术要求 智能GIS组成架构中的传感器 智能GIS监测功能组 GIS监测功能组监测参量表 主要传感器的技术参数-1 主要传感器的技术参数-2 主要传感器的技术参数-3 主要传感器的技术参数-4 主要传感器的技术参数-5 内容提要 从智能电网到智能高压设备 高压开关的智能化技术状况 智能高压开关中的传感器要求 感应式智能高压带电传感器 智能高压带电传感器带电模式判别算法的研究 HGIS上的感应式电压传感器 用于向运行人员 提示一次高压导 体是否带电。 向开关和刀闸的 分合闸回路提供 电气联锁控制接 点，避免误操作 （五防）。 高压带电显示行业标准和国际标准 高压带电显示器应用情况 在中压电压等级（35kV及以下）的电器设备中普遍采用接触式的传感器。即传感器直接和一次导体接触取得带电电压信号，然后经过简单的电压比较即可驱动闭锁输出。可直接驱动高亮LED发光指示带电。 在高电压等级（110kV及以上）有接触式和非接触式传感器应用。实际应用中存在诸多问题，应用并不普及。 高电压等级使用带电传感器的问题 采用直接接触高压导体取得电压信号需使用电容型电压互感器，信号可靠，但高压绝缘成本高，设备体积庞大，占地大。运行维护成本高，降低系统可靠性。 采用感应式取得电压信号微弱，在现场严酷的