1、 主要內容主要內容變電站設備絕緣在線監測與故障診斷系統電力工程系第1頁/共35頁一、電氣設備狀態維修的必要性及在線監測的應用情況q背景與意義 q存在問題 q研究現狀 第2頁/共35頁1.1 背景與意義定期維修（TBM）狀態維修（CBM）事后維修（FBM） 第3頁/共35頁1.1 背景與意義第4頁/共35頁1.2 研究現狀電容型設備絕緣在線測量方法研究 介質損耗因數（tan）計算方法研究 電容型設備絕緣狀況診斷方法 第5頁/共35頁1.2 研究現狀 電容型設備絕緣在線測量方法研究 （ 電流傳感器電流傳感器檢測裝置第6頁/共35頁1.2 研究現狀 介質損耗因數（tan）計算方法研究 （ 第7頁/共

2、35頁1.2 研究現狀 絕緣狀況診斷方法 設備狀態。 。 （3）末屏全電流的幅值與相位變化進行診斷的方法。 （4）基于介損在線監測數據規律性挖掘方法的診斷方法。 第8頁/共35頁1.3 存在的問題 。第9頁/共35頁二、電容型設備絕緣在線監測與故障診斷系統簡介第10頁/共35頁Ethernet監測主機防火墻/代理服務器 Web服務器數據服務器Internet/Intranet遠程監測遠程監測Modem遠程維護485現場總線SU IPUTAnSU IPU IPU IPUSUSU溫濕度TV監測層控制層信息層TA12.1 系統結構第11頁/共35頁2.1 系統結構第12頁/共35頁基于電容分壓測量的

3、原理接線圖CxRxC1U1IXUU1UXIXXICXXI R2.2 硬件設計-10-50510116314661電壓/V曲線1為SU測量電壓波形，曲線2為母線電壓波形 監測系統采樣的波形 12基于電流傳感器測量的原理接線圖第13頁/共35頁2.2 硬件設計-10-50510116314661電壓/V曲線1為SU測量電壓波形，曲線2為母線電壓波形 監測系統采樣的波形 12本系統共設計了兩種接口: 穿心式電流互感器 分壓電容第14頁/共35頁2.2 硬件設計（硬件環境要求）硬件設計（硬件環境要求） 服務器軟件環境 Window2000 Professional，IIS5.0，數據庫軟件為SQL S

4、erver2000。 服務器硬件環境 P550/256M，10G硬盤以上 客戶機軟件環境 Windows95、98、NT或2000+IE5.0 客戶機硬件環境 PII200/32M，6G硬盤以上第15頁/共35頁硬件采集系統總線上級監測中心信息查詢局域網/撥號數據采集計算分析初始化參數設備信息記錄監測畫面監測系統圖形系統信息查詢系統絕緣在線監測系統軟件設計框圖 2.3 軟件設計第16頁/共35頁圖6-2 多下位機同步采樣原理圖第17頁/共35頁v 采用調度自動化SCADA界面v 動態前景顯示設備狀態v 建立先進的數據庫管理系統3-1 圖形系統操作界面2.3 軟件設計第18頁/共35頁2.3 軟

5、件設計第19頁/共35頁2.3 軟件設計（1）數據查詢 查詢方便、靈活，可選擇鼠標點擊監測設備、主菜單查詢或右鍵菜單方式，查詢設備的今日記錄、歷史記錄和試驗記錄。可方便的對記錄內容進行分析與打印。（2）系統設定 為更好的提高系統的運行效率，操作管理員可以進行修改采樣時間間隔、修改PT的角差與通道、修改測量單元誤差與通道、設定設備警界值、更換基準設備等操作。以上的所有操作均是對專門的數據庫進行，可靠且維護方便。 （3）系統報警 從監測數據和系統運行兩個角度，盡可能考慮會出現的問題與故障，故設置三類報警信息，當實時監測中經判斷發現異常后，會進行報警。包括：設備絕緣狀況報警； 測量通道故障； 系統資

6、源報警。第20頁/共35頁系統的測量精度如下：泄漏電流：1.0%等值電容：1.0%tan ：0.1% （絕對誤差）系統電壓：0.5%溫 度：1.0 （絕對誤差）濕 度：3.0% （絕對誤差）第21頁/共35頁變壓器相別末屏接地電流/mA等效電容值/pFtan/%均值均方差最大偏差均值均方差最大偏差預試值均值均方差最大偏差預試值1A相4.062.031030.03191.70.4592.361890.518.291070.030.45B相4.071.971030.03193.50.6633.011910.489.241070.030.47C相4.072.111030.03190.30.7722.

7、531920.477.981070.020.432A相7.101.521030.02333.20.3421.973350.413.871070.020.33B相7.121.411030.02331.90.3852.263320.354.091070.020.33C相7.111.361030.02335.40.2571.843360.383.421070.020.342.4 現場應用狀況第22頁/共35頁小結第23頁/共35頁三、變壓器鐵芯接地電流在線監測與故障限流報警系統第24頁/共35頁 變壓器鐵芯多點接地是一種常見的故障，統計資料表明，鐵芯多點接地在變壓器總事故中占第3位。產生的主要原因有

8、：現場裝配及施工中不慎遺落金屬異物，造成多點接地或鐵軛與夾件短路，芯柱與夾件相碰；運行時間長，各種導電雜物堆積而造成鐵芯多點短路等等。及時準確地診斷與處理變壓器鐵芯多點接地故障，對保證變壓器的安全運行具有重要意義。華北電力大學高電壓與絕緣技術研究所在此方面進行了深入的基礎研究，開發研制的變壓器鐵芯接地電流在線監測儀與現場便攜式故障處理裝置，已在河北、山東電網的廠站實際應用，運行效果良好。應用背景應用背景第25頁/共35頁基本原理基本原理CT鐵芯電流在線監測系統第26頁/共35頁基本原理基本原理第27頁/共35頁程控放大 、濾波A/D 轉換單片機開關量輸出RS 232 接口FLASH 存儲器實時

9、時鐘LCD 、LED 顯示鍵盤限流電阻投/切遠程通信模塊開關量輸入信號隔離鐵芯電流 、限流電阻兩端電壓輸入基本原理基本原理第28頁/共35頁限流電路限流電路第29頁/共35頁 用自行研制的單匝穿芯傳感器。傳感器采用高導磁超微晶材料，配合準確的變換電路，在大范圍內的電流變化和溫度變化情況下，能確保變換的準確度，測量誤差小于1。 縱向比較鐵芯接地電流的變化趨勢，判斷鐵芯接地是否正常。 變壓器停運時可以進一步檢測是否多點接地故障，并判斷故障性質。 故障發生后，能夠初步判斷故障點的位置。 基本原理基本原理第30頁/共35頁基本原理基本原理 當接地電流超過設定值時，限流保護電阻自動投切。 對于懸浮接地類型的故障，具有電容放電沖擊法處理的功能。 支持采樣參數、歷史記錄、當前記錄、故障記錄等信息的報表查詢、打印與修改，所以信息可以通過局域網Web瀏覽。第31頁/共35頁應用現狀應用現狀 鐵芯接地電流在大范圍內的電流變化和溫度變化情況下