变电站设备绝缘在线监测系统组成及案例.ppt

主要内容 电气设备状态维修的必要性及在线监测的应用情况 电容型设备绝缘在线监测与故障诊断系统简介 变压器铁芯接地电流在线监测与故障限流报警系统 2.2 硬件设计（硬件环境要求） 应用背景 变压器铁芯多点接地是一种常见的故障，统计资料表明，铁芯多点接地在变压器总事故中占第3位。产生的主要原因有：现场装配及施工中不慎遗落金属异物，造成多点接地或铁轭与夹件短路，芯柱与夹件相碰；运行时间长，各种导电杂物堆积而造成铁芯多点短路等等。及时准确地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全运行具有重要意义。华北电力大学高电压与绝缘技术研究所在此方面进行了深入的基础研究，开发研制的变压器铁芯接地电流在线监测仪与现场便携式故障处理装置，已在河北、山东电网的厂站实际应用，运行效果良好。 基本原理 基本原理 基本原理 限流电路 基本原理 基本原理 应用现状 电气设备智能监测的发展趋势 传感器内置 数字化监测 多元信息融合的综合监测 一次设备智能化 监测与诊断一体化 用自行研制的单匝穿芯传感器。传感器采用高导磁超微晶材料，配合准确的变换电路，在大范围内的电流变化和温度变化情况下，能确保变换的准确度，测量误差小于1％。 纵向比较铁芯接地电流的变化趋势，判断铁芯接地是否正常。 变压器停运时可以进一步检测是否多点接地故障，并判断故障性质。 故障发生后，能够初步判断故障点的位置。 当接地电流超过设定值时，限流保护电阻自动投切。 对于悬浮接地类型的故障，具有电容放电冲击法处理的功能。 支持采样参数、历史记录、当前记录、故障记录等信息的报表查询、打印与修改，所以信息可以通过局域网Web浏览。 铁芯接地电流在大范围内的电流变化和温度变化情况下，能确保变换的准确度，测量误差小于1％。能迅速限制铁芯接地电流，提供接地点。 华北电力大学 电力工程系 高压研究所——变电站设备绝缘在线监测与故障诊断系统 变电站设备绝缘在线监测系统组成及案例 华北电力大学 王永强 变电站设备绝缘在线监测与故障诊断系统 电力工程系 一、电气设备状态维修的必要性及在线监测的应用情况 背景与意义 存在问题 研究现状 1.1 背景与意义 定期维修 （TBM） 状态维修 （CBM） 以可靠性为中心，辅之预防性试验的维修方式。维修的时间间隔是根据设备的历史监测信息，分析其趋势加以预测诊断确定的。 事后维修 （FBM） 二战后 七十年代后 实现状态维修的前提条件是在线监测技术的应用，在线监测量会受到环境因素的影响，研究其影响情况并进行合理修正是在线监测与诊断技术实用化的基础。 停电检测与带电检测条件对比 ? 停电检测 带电检测 环境要求 温度15~25 oC ，湿度小于65％ 全天候 检测电压 10kV 运行电压 现场干扰 带电设备 邻相设备、其它带电设备、操作 设备状况 冷状态 热状态 检测标准 试验规程 尚无 1.1 背景与意义 1.2 研究现状 电容型设备绝缘在线测量方法研究 介质损耗因数（tanδ）计算方法研究 电容型设备绝缘状况诊断方法 1.2 研究现状 电容型设备绝缘在线测量方法研究 （1）绝对测量方法。 （2）相对测量方法。 （3）两者结合。 电流传感器 电流传感器 检测装置 1.2 研究现状 介质损耗因数（tanδ）计算方法研究 （1）过零比较法 。该方法通过检测电流、电压信号过零点的时间差计算介损，该方法对过零点的测量准确性要求很高，易受到干扰。 （2）相关函数法。该方法首先提取基波信号，再计算其自相关函数与互相关函数得到tanδ。 （3）高阶正弦拟合法。该方法采用最小二乘法拟合信号，使实际信号与拟合信号的误差平方和最小，可以计算出信号的参数，从而得到介损值。 （4）谐波分析法。将谐波分析的思想用于设备绝缘tanδ的数字化测量，该方法首先提取电压电流基波信号，然后比较其相角。 总之，对于tanδ的数值计算方法，现有文献研究较多，取得了不错的计算精度，基本满足了工程计算的要求。 1.2 研究现状 绝缘状况诊断方法 （1）从当前测量值的纵比（主要指历史比较）、横比（主要指相间同类设备）来判断 设备状态。 （2）根据系统正常状态下的数据建立相应的自回归滑动模型，将测量数据与模型计算数据的残差作为故障的征兆 。 （3）末屏全电流的幅值与相位变化进行诊断的方法。 （4）基于介损在线监测数据规律性挖掘方法的诊断方法。 1.3 存在的问题 目前已实际投运的系统运行效果并不理想，没有取得预期的经济效益和社会效益。反映出来的技术问题主要有： 1）缺乏对